Économie élémentaire du Bitcoin : Analyse de la production, de la demande transactionnelle et de la valeur

1. Introduction

Le Bitcoin représente une expérience socio-économique unique, combinant un registre distribué avec une structure d'incitations régie par le marché pour sa sécurité (minage). Cet article propose une analyse économique élémentaire centrée sur l'interaction entre l'offre de puissance de calcul (hashrate) par les mineurs (production) et la demande de Bitcoin pour effectuer des transactions. L'objectif principal est de comprendre les moteurs fondamentaux de la valeur du Bitcoin, en particulier à mesure que le réseau évolue d'un modèle basé sur les subventions de récompense de bloc vers un modèle piloté par les frais, et d'évaluer l'hypothèse concernant l'absence de fondamentaux économiques pour son prix.

2. Cadre économique fondamental

L'économie du Bitcoin est modélisée à travers deux agents principaux : les mineurs (producteurs) et les utilisateurs/consommateurs.

2.1 Offre des mineurs & coût de production

Les mineurs fournissent de la puissance de calcul (hashrate, $H$) pour sécuriser le réseau et traiter les transactions. Leur production est mesurée en hachages par seconde. L'offre de hashrate est motivée par la maximisation du profit, où les revenus proviennent des récompenses de bloc ($R$) et des frais de transaction ($F$), et les coûts incluent les dépenses en capital (équipement) et les dépenses opérationnelles (énergie, main-d'œuvre). En situation de concurrence parfaite, le coût marginal de production d'une unité de hashrate est égal au revenu marginal attendu. Un modèle fondamental du coût de production, comme référencé par Hayes (2015), suggère une relation entre le prix du Bitcoin ($P$), le hashrate ($H$) et le coût de l'énergie ($E$).

2.2 Demande transactionnelle des consommateurs

Les consommateurs demandent du Bitcoin principalement pour faciliter les transactions sur son réseau. L'article considère initialement un modèle simplifié où la demande est purement transactionnelle, excluant les effets significatifs de la thésaurisation (réserve de valeur) et de la spéculation. La demande transactionnelle ($D_T$) est postulée comme étant une fonction du prix du Bitcoin et du volume d'activité économique souhaitée sur la chaîne.

3. Analyse de l'équilibre du marché

3.1 Thèse du prix indéterminé

L'argument central de l'article est que la condition d'équilibre du marché – où la demande transactionnelle de Bitcoin est égale à « l'offre » de liquidité en Bitcoin facilitée par les mineurs – est insuffisante pour déterminer un taux de change unique ($P$). Le modèle du coût de production détermine l'offre de hashrate pour un prix donné, et non le prix lui-même. Par conséquent, dans ce cadre élémentaire qui exclut la thésaurisation, le prix du Bitcoin manque d'une ancre économique fondamentale et est libre de fluctuer en fonction du sentiment spéculatif.

3.2 Rôle du halving et des frais

L'analyse projette l'impact des événements périodiques de « halving », qui réduisent la récompense de bloc. Elle soutient que l'effet direct sur le prix peut être atténué. L'implication critique est la transition forcée vers des frais de transaction constituant une part plus importante des revenus des mineurs. L'article avertit que l'augmentation des frais pourrait nuire à la compétitivité du Bitcoin (par exemple, face à Ethereum) et que la baisse des revenus des mineurs pourrait affecter négativement la perception du Bitcoin comme une réserve de valeur sûre, influençant indirectement son prix.

4. Modèle technique & formules

La logique économique est soutenue par des relations mathématiques clés :

Profit du mineur ($\pi$) : $\pi = (R + F) \cdot \frac{H_i}{H_{total}} - C(H_i)$ où $H_i$ est le hashrate individuel, $H_{total}$ est le hashrate total du réseau, et $C$ est la fonction de coût.
Condition de coût marginal (Équilibre concurrentiel) : En situation de concurrence, les mineurs entrent/sortent jusqu'à ce que le profit soit nul. Cela implique que le coût moyen par hachage est égal à la récompense attendue par hachage : $\frac{C(H)}{H} \approx \frac{R+F}{H_{total}} \cdot P$. Cela peut être réarrangé pour montrer l'offre de hashrate comme une fonction du prix : $H_{supply} = f(P, R, F, E)$.
Condition d'équilibre : Le modèle postule un équilibre où la valeur en dollars du Bitcoin demandé pour les transactions est égale à la valeur en dollars des récompenses gagnées par les mineurs (version simplifiée) : $D_T(P) \cdot P = (R + F) \cdot P$. Cette équation, cependant, se simplifie souvent d'une manière qui annule $P$, conduisant à la conclusion du prix indéterminé.

5. Contexte empirique et recherches antérieures

L'article se situe dans un paysage empirique contesté. Il cite des études comme Hayes (2016, 2019) et Abbatemarco et al. (2018) qui ont trouvé une corrélation entre le prix du Bitcoin et un modèle de coût de production. Inversement, il note les travaux de Baldan et Zen (2020) qui n'ont trouvé aucune telle connexion, attribuant les divergences à différentes périodes et états du marché (équilibre vs. déséquilibre, bulles). La contribution de l'auteur est l'argument théorique selon lequel ces modèles déterminent l'offre, et non le prix, et que l'équilibre peut être éphémère ou non unique.

6. Perspective d'un analyste critique

6.1 Idée centrale

Cet article délivre une dose cruciale et salutaire de réalité : le prix du Bitcoin, dans un modèle purement utilitaire-transactionnel, est fondamentalement sans ancre. Oublions un instant le récit de « l'or numérique » ; si les gens n'utilisaient le BTC que pour payer des biens, sa valeur serait purement spéculative, dictée par le sentiment, et non par les coûts de base. Cela remet directement en cause la croyance fondamentale de nombreux investisseurs qui pointent les coûts de minage comme un plancher de prix. L'auteur ne fait pas que modéliser ; il expose une vulnérabilité existentielle potentielle.

6.2 Enchaînement logique

L'argument est élégamment simple et dévastateur. 1) Les mineurs offrent du hashrate en fonction des revenus attendus (une fonction du prix). 2) Les utilisateurs demandent du BTC pour son utilité transactionnelle. 3) À l'équilibre, la valeur en dollars de la demande transactionnelle doit correspondre aux revenus des mineurs. Mais voici le point crucial : dans une formulation simple, la variable de prix ($P$) s'annule des deux côtés de cette équation d'équilibre. Le système détermine le niveau d'activité économique (hashrate, volume de transactions), mais pas le prix unitaire de l'actif qui la facilite. Le prix est une variable libre, ouvrant la porte à la volatilité extrême que nous observons.

6.3 Forces et faiblesses

Force : La plus grande force de l'article est sa focalisation extrêmement précise sur les premiers principes. En éliminant le bruit de la spéculation et de la thésaurisation, il isole l'économie de l'utilité transactionnelle centrale et révèle son insuffisance. L'avertissement concernant la sécurité basée sur les frais et la concurrence avec Ethereum est prémonitoire et s'aligne sur les débats actuels sur les solutions de couche 2 et le marché des frais.
Faiblesse critique : La simplification fatale du modèle est son exclusion initiale de la demande de thésaurisation/réserve de valeur. C'est comme analyser l'économie de l'or en ignorant son rôle d'actif de réserve. Comme le note la Banque des règlements internationaux (BRI) dans ses travaux sur l'évaluation des cryptomonnaies, le principal moteur des prix des actifs cryptographiques est la demande spéculative et d'investissement, et non l'utilité transactionnelle. La conclusion du « prix indéterminé » est presque une tautologie une fois que vous retirez le principal moteur de la demande. Cependant, cette faiblesse est partiellement reconnue et devient le pont de l'article vers la réalité : le prix est fixé par les mêmes facteurs (thésaurisation/spéculation) que le modèle exclut initialement.

6.4 Perspectives exploitables

Pour les investisseurs : Arrêtez de vous fier au « coût de minage » comme à un plancher dur. C'est un résultat d'équilibre dynamique, et non une entrée indépendante. Une baisse soutenue du prix peut et va pousser le hashrate hors ligne, recalibrant la base de coût à la baisse.
Pour les développeurs/partisans du réseau : L'article sonne une alarme majeure sur la transition vers les frais. Compter sur des frais élevés pour sécuriser un réseau de plusieurs milliers de milliards de dollars est un jeu dangereux qui cède le récit des paiements aux concurrents. L'accent doit être mis sur les solutions de mise à l'échelle (comme les innovations observées dans la feuille de route centrée sur les rollups d'Ethereum) qui maintiennent les frais bas tout en sécurisant la valeur par d'autres moyens (par exemple, le staking, le restaking).
Pour les chercheurs : Testez les implications du modèle pendant différents régimes. Le prix devient-il plus corrélé aux métriques d'utilité sur la chaîne (par exemple, le ratio NVT) et moins au hashrate pendant les marchés baissiers lorsque la spéculation recule ? Cela pourrait valider l'idée centrale.

7. Cadre d'analyse : un cas simple

Scénario : Supposons une période simplifiée où la récompense de bloc $R = 6,25$ BTC, le frais moyen $F = 0,1$ BTC/bloc, et le coût mondial de l'énergie $E = \$0,05$ par kWh. Le modèle de coût de production pourrait impliquer un hashrate réseau $H$ économiquement soutenable à un prix donné du Bitcoin $P_1$.
Vérification de l'équilibre : Si la demande transactionnelle des utilisateurs, évaluée en dollars, est de $D_T = \$10$ millions par jour, et que le revenu quotidien total des mineurs en dollars est de $(6,25 + 0,1) \cdot P_1 \cdot 144 \approx 914,4 \cdot P_1$, la condition d'équilibre $10 000 000 = 914,4 \cdot P_1$ suggérerait $P_1 \approx \$10 940$. Cependant, si la demande spéculative s'évapore et que le prix tombe à $P_2 = \$5 000$, le modèle montre que les mineurs deviendront non rentables, le hashrate $H$ chutera jusqu'à ce qu'un nouvel équilibre à moindre coût soit trouvé. L'équation de demande transactionnelle $10 000 000 = 914,4 \cdot P_2$ ne tient plus, révélant que le prix « d'équilibre » original était conditionné par un niveau d'activité économique qui dépend lui-même du prix. Cette circularité illustre l'indétermination.

8. Perspectives futures et défis

L'avenir de l'économie du Bitcoin dépend de la résolution de la tension identifiée dans l'article :

Le dilemme du budget de sécurité : À mesure que les récompenses de bloc diminuent, obtenir une sécurité suffisante (hashrate) uniquement à partir des frais est un défi majeur. Des frais élevés sont antithétiques à son utilisation en tant que système de paiement électronique pair-à-pair.
Concurrence avec les plateformes de contrats intelligents : Comme noté, Ethereum et d'autres chaînes offrent une utilité plus polyvalente, attirant potentiellement les revenus de frais et l'attention des développeurs. L'avenir du Bitcoin peut dépendre d'écosystèmes robustes de couche 2 (Lightning Network, sidechains) qui regroupent les transactions, maintenant les frais de base bas tout en permettant des cas d'utilisation à grand volume.
Évolution des moteurs de la demande : Le récit de réserve de valeur doit se solidifier pour fournir la stabilité des prix et l'appréciation qui incitent au minage sans frais exorbitants. Cela implique une adoption institutionnelle plus large, une clarté réglementaire et une intégration dans la finance traditionnelle.
Adaptation technologique : Les innovations en matière d'efficacité du minage (par exemple, ASICs de nouvelle génération, utilisation d'énergie perdue) peuvent abaisser la courbe des coûts, aidant à sécuriser le réseau à des niveaux de prix plus bas.

La trajectoire à long terme sera déterminée par la capacité du Bitcoin à réussir sa transition d'un modèle de sécurité basé sur les subventions vers un modèle d'incitation durable, basé sur les frais ou alternatif, sans compromettre la décentralisation ou la sécurité – une transition qu'aucun système monétaire majeur n'a dû concevoir en temps réel.

9. Références

Perepelitsa, M. (2022). Économie élémentaire du Bitcoin : de la production et de la demande transactionnelle aux valeurs. arXiv:2211.07035.
Hayes, A. (2015). Coût de production et prix du Bitcoin. SSRN.
Hayes, A. (2019). Prix du Bitcoin et son coût marginal de production : soutien à une valeur fondamentale. Applied Economics Letters.
Baldan, F., & Zen, F. (2020). Le coût de production du Bitcoin et sa relation avec son prix. Finance Research Letters.
Garcia, D., et al. (2014). Les traces numériques des bulles : cycles de rétroaction entre signaux socio-économiques dans l'économie du Bitcoin. Journal of the Royal Society Interface.
Cheah, E.-T., & Fry, J. (2015). Bulles spéculatives sur les marchés du Bitcoin ? Une enquête empirique sur la valeur fondamentale du Bitcoin. Economics Letters.
Banque des règlements internationaux (BRI). (2022). Rapport économique annuel. Chapitre III : Le futur système monétaire.
Abbatemarco, N., et al. (2018). Bitcoin : une étude empirique sur la relation entre prix, hashrate et consommation d'énergie.