Blockchain ? un danger pour l'industrie bancaire?

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Clause déontologique

Je certifie sur l'honneur que le présent mémoire est le fruit d'un travail personnel et que toute référence directe ou indirecte aux travaux de tiers est expressément indiquée. Je demeure seul responsable des analyses et opinions exprimées dans ce document : l'Université Paris Dauphine n'entend y donner aucune approbation ni improbation.

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Remerciements

En préambule à ce mémoire, je souhaite adresser mes plus sincères remerciements aux personnes qui m'ont apporté leur concours tout au long de ce projet.

D'une certaine manière, vous avez contribué à l'élaboration de ce mémoire universitaire, qui vient parachever deux années d'enseignement.

Je tiens à remercier tout particulièrement Monsieur Jacques Amar, qui, en tant que Directeur de mémoire, s'est toujours montré disponible et bienveillant à mon égard.

En effet, j'ai pu compter sur son aide et sur son oeil critique à chaque fois que j'en ai eu besoin ce qui fut très agréable.

Mes remerciements s'adressent également aux enseignants de l'université de Paris Dauphine, qui nous ont transmis avec passion, professionnalisme et pédagogie un peu de leur savoir.

Enfin, j'adresse mes remerciements à l'institut Louis-Bachelier et à la Fédération Française Bancaire de m'avoir permis d'assister à de nombreuses tables rondes aux côtés de grands professionnels du secteur.

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Table des matières

Clause déontologique 2

Remerciements 3

Introduction 5

I. Principes généraux 8

A. Qu'est-ce que la Blockchain ? 8

B. Construction et fonctionnement d'une blockchain 10

C. Blockchains privées 13

II. Vers une remise en question du modèle bancaire 15

A. La révolution de la confiance 15

B. Ubérisation et économies, des enjeux de taille pour les marchés financiers 18

C. La riposte des banques - naissance du consortium R3 20

III. Blockchain et Industrie Bancaire, conséquences pratiques 24

A. Tour d'horizon des applications possibles et des travaux en cours 24

B. Régulation, écologie, faire face à de nouvelles contraintes 28

C. Les données personnelles : le nerf de la guerre 33

IV. Conclusion 38

V. Annexes 42

VI. Extensions (work-in-progress) 56

VII. Conclusion 56

Appendix 57

A. QED 57

5

Introduction

Nous sommes en Avril 2016, je suis en première année de Master à l'Université de Paris Dauphine en partenariat avec Société Générale Securities Services, l'entité post-marché du Groupe. Alors que je m'apprête à rejoindre mon poste de travail, je suis entrainé par l'ensemble du plateau qui se dirige comme un seul homme vers l'immense salle de conférence du bâtiment.

Je n'ai aucune idée du thème qui sera abordé, mais à en juger par l'entrain de mes collègues, j'imagine qu'il ne s'agit pas d'une énième conférence sur l'application des nouvelles réglementations Internationales ou Européennes.

C'est en entrant dans la salle de conférence que je découvre la raison d'un tel engouement : « Enjeux métiers : Blockchain, tout savoir sur la révolution de demain »

En tant que passionné d'innovation et de nouvelles technologies, j'essaye de suivre au maximum l'actualité de l'univers digital, et c'est à ce titre qu'à de multiples reprises, j'ai vu ce terme apparaitre dans le fil d'actualité des applications Facebook, Twitter ou encore LinkedIn que j'utilise quasi quotidiennement.

De nature curieuse, j'ai donc cliqué sur des liens que vous connaissez sans doute, à savoir: « La Blockchain pour les nuls », « Comprendre la Blockchain en 1 minute » ou encore « Épatez vos amis en parlant de la Blockchain ».

Le résultat de ces tentatives d'auto-formation était limpide, je demeurais incapable de dire ce qu'était une Blockchain et j'étais dans l'impossibilité d'imaginer en quoi cette technologie pouvait être révolutionnaire.

J'ai donc pris place au premier rang de la salle, bien décidé à ne pas louper une miette du discours du Chief Digital Officer du Groupe, venu accompagné de la responsable innovation & développement de la partie corporate, mais aussi d'un expert Blockchain venu présenté un projet concret.

Dans l'assistance, des responsables informatiques en charge du Big Data aux responsables conformités en passant par les sales, les questions fusent.

Là encore personne n'est certain de comprendre ce qu'est une blockchain, comment elle fonctionne, comment elle se présente, mais force est de constater que chaque auditeur imagine d'ores et déjà les multiples impacts que cette technologie pourrait avoir sur leurs activités.

À l'issue de cette conférence, une seule certitude, je tenais là, le sujet de mon mémoire.

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À partir de ce moment, j'ai pris la décision d'entamer une veille sur cette révolution qui s'annonçait, l'objectif étant alors pour moi d'abord de collecter un maximum d'informations générales dans un premier temps puis des informations relatives à des applications directement liées aux métiers de la Banque.

Plus j'avançais et plus les choses s'éclaircissaient dans mon esprit à mon sens, il était évident que la Blockchain s'apprêtait bel et bien à révolutionner le monde de demain et l'industrie Bancaire par la même occasion.

Comment ? C'est ce que je vais essayer de vous expliquer au travers de ce mémoire.

Ensemble, nous allons découvrir comment fonctionne une Blockchain d'une manière générale, puis nous tenterons d'imaginer l'impact que cette technologie pourrait avoir sur le modèle bancaire et nous verrons de quelle manière les banques organisent leur riposte.

Pour finir, au regard des applications qui sont possibles, nous découvrirons les conséquences pratiques qu'entraine l'utilisation de la technologie Blockchain pour les banques.

Ce n'est qu'une fois ce travail terminé que nous pourrons imaginer la réponse à la question : « Blockchain, un danger pour l'industrie Bancaire ? »

Principes n rau

I. Principes généraux

8

A. Qu'est-ce que la Blockchain ?

L'objectif de cette première partie est de vous présenter de la manière la plus simple possible ce qu'est une blockchain et comment elle fonctionne. Pour l'heure il m'est impossible de vous parler de la Blockchain¹ sans parler du Bitcoin, les deux étant intimement liés.

Revenons ensemble sur la genèse de cette technologie.

Nous sommes en 2008, le 15 septembre pour être exact. Lehman Brothers, poids lourd de l'industrie bancaire américaine fait faillite, plongeant le monde entier dans une énième crise. Cette crise ébranle la confiance des investisseurs et des citoyens, un seul mot d'ordre : régulation.

Le nerf de la guerre ? La monnaie et la confiance.

En effet, de tout temps qu'il s'agisse de monnaie primitive, fiduciaire ou encore scripturale les instruments de transaction financière reposent tous sur la confiance. Confiance que les agents économiques attribuent à la monnaie en tant qu'unité de compte, moyen d'échange et réserve de valeur.

Cette confiance est nécessairement garantie par une institution, agissant de manière centralisée. Il peut s'agir alors d'une Banque Centrale ou d'un État.

Comment faire si les agents économiques n'ont plus confiance dans ces institutions ?

Le 1er novembre, 2008, un dénommé Satoshi Nakamoto tente d'apporter une solution alternative à cette problématique de confiance par le biais de la publication d'un manifeste intitulé : « Bitcoin : A Peer-to-Peer Electronic Cash System »² via une liste de distribution à destination de passionnés de cryptographie.

Dans cette publication, l'auteur propose une nouvelle monnaie 100% digitale : le Bitcoin.

¹ Blockchain avec une majuscule signifiera que nous parlons de technologie en générale, il en ira de même pour Bitcoin.

² https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

9

Cette crypto-monnaie ne dépendrait d'aucune entité ou institution centralisés mais elle s'appuierait sur un nouveau protocole d'échange d'informations fonctionnant en pair à pair, s'affranchissant donc d'une autorité centrale. C'est la naissance de la Blockchain.

Ce protocole fonctionnerait comme un registre électronique distribué à tous les ordinateurs du réseau appelés : « noeuds ».

Sur ce registre, tous les échanges et/ou transactions entre membres du dis réseau sont horodatés puis notifiés aux autres noeuds, les informations sont alors inscrites dans un bloc et chainés aux blocs d'informations précédents.

Ainsi, à tout moment, tout le monde peut consulter l'historique des échanges inscrits dans le registre sans pour autant avoir la possibilité de supprimer un bloc ou d'y apporter une modification.

À l'heure actuelle, nous ne savons toujours pas qui se cache derrière le nom de Satoshi Nakamoto, s'agit-il d'un individu agissant seul ou bien d'un groupe d'individus ? Peu importe.

Nous comprenons bien qu'en tentant d'apporter une solution à un problème donné, l'auteur du manifeste dresse les contours d'une technologie capable d'apporter des réponses à des questions qui n'ont pas encore été posées.

10

B. Construction et fonctionnement d'une blockchain

Il existe deux types de blockchain, une publique et une privée³.

Une blockchain est considérée comme publique dès lors que le registre ou le grand livre des comptes est ouvert à tout le monde et que chacun peut participer au consensus qui permettra d'inscrire de nouvelles informations dans la chaîne.

Alors comment garantir la sécurité d'une blockchain, comment peut-on écrire des informations dans un bloc et qui sont les acteurs de la vie d'une blockchain, je vais essayer de vous apporter quelques précisions sur ces sujets en vous parlant de la plus célèbre des blockchain... Bitcoin.

La vie d'une blockchain ne dépend que de deux étapes qui se répètent à l'infini. a) Etape 1 : Vérification et transmission des informations

Lorsqu'une ligne d'écriture est créée et qu'elle est transmise à un noeud du réseau, celui-ci va s'assurer qu'il n'y a pas de doublon d'une part, que la structure de la ligne est correcte et enfin que l'information est cohérente.

Dans le cas d'une transaction de bitcoins par exemple, le rôle du noeud va être de vérifier que des transactions antérieures ont bien alimentés le compte de l'émetteur de la nouvelle transaction et que celui-ci est bien autorisé à posséder ces bitcoins.

Si le noeud ne détecte rien d'anormal, alors l'information est diffusée via une liste locale aux autres membres du réseau et mise en attente. Dans le cas où le noeud détecte une anomalie alors la transaction est refusée.

Tous les noeuds qui recevront l'information vont tour à tour vérifier la validité de la transaction au regard des informations dont ils disposent. Pourquoi ?

C'est un des principes de la Blockchain, un utilisateur peut avoir fait défaut, un autre peut avoir des intentions malveillantes, le système est conçu de manière à ce que les informations soient systématiquement vérifiées de manière indépendante par chaque noeud.

Une fois que les noeuds du réseau ont validé les informations, elles se retrouvent donc copiées dans tous les ordinateurs du réseau⁴.

³ https://blockchainfrance.net/tag/la-blockchain-pour-les-nuls/

⁴ www.finyear.com/attachment/648901/

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b) Etape 2 : Miner un bloc

Pour avoir le droit de « miner » un bloc c'est-à-dire pouvoir y écrire des informations à l'intérieur, deux solutions possibles.

Solution numéro 1 :

Le recours à une « proof of stake », c'est la preuve de la détention d'un actif qui a été déterminé par le consensus. Ainsi, seul les membres détenant l'actif en question seront autorisés à écrire dans un bloc.

Solution numéro 2 :

La sécurité est ici garantie par le biais du recours à une « proof of work », autrement dit une preuve de travail.

L'utilisateur ou l'ordinateur qui construit un bloc est appelé « mineur ». Pour avoir le droit d'écrire ou « miner » dans un bloc, les utilisateurs doivent se livrer à une dépense d'énergie et de temps considérable. Miner un bloc est donc coûteux pour un mineur. Dès lors, il est de l'intérêt de tous que le réseau garde sa valeur et continu de fonctionner de manière organisée.

Comment les mineurs peuvent-ils avoir le droit d'écrire dans un bloc ?

Satoshi Nakamoto a imaginé un petit jeu coûteux. Pour pouvoir miner un bloc, les mineurs doivent trouver un nombre X calculé à partir du contenu des anciens blocs. Trouver ce nombre à soixante-dix-huit chiffres⁵ requiert une certaine puissance de calcul. Dans le cas de Bitcoin, la plus célèbre des blockchains publique les utilisateurs doivent répéter les calculs plusieurs centaines de milliards de fois avant de résoudre l'énigme.

En revanche, une fois ce « code » trouvé, il est très facile pour les autres membres de s'assurer qu'il s'agit bien du bon code.

Vous l'avez donc compris, résoudre cette énigme coûte cher, un mineur doit avoir accès à une ressource informatique performante. C'est ce qui explique la formation de « pool », nous pouvons comparer cela à une coopérative.

Aujourd'hui dans le cas de Bitcoin, nous recensons treize pool de mineurs, ce qui représente 95% de la capacité totale de calcul du réseau. Ces mineurs mutualisent non seulement leur puissance de calcul mais aussi leurs gains, car cela rapporte de miner.

En effet, pour motiver la création de blocs, les mineurs doivent être rémunérés. Ainsi, une ligne de rémunération va être créée dans chaque bloc, à l'intention du mineur (pool de mineurs en l'occurrence).

⁵ https://www.contrepoints.org/2016/10/02/267509-la-blockchain-pour-les-nuls

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Si ce bloc est choisi par le consensus comme étant celui qui est correctement formé avec la bonne clé de cryptage et que d'autres blocs s'y rattachent alors les bitcoins sont créés et les mineurs sont donc récompensés.

Pour vous donner un ordre d'idée, miner un bloc rapporte 12.5 bitcoins aux mineurs⁶ soit 28 966 euros à se partager entre les membres du pool.

Une transaction est validée au bout de six blocs en moyenne, soit dix minutes de travail pour un coût en électricité de 15 euros.

Nous recensons près de trois cent mille transactions par jour sur le réseau Bitcoin, soit mille fois moins que sur le réseau Visa, mais ce chiffre ne cesse de progresser et n'oubliez pas que le réseau Visa est colossal. Vous savez maintenant que la fiabilité du réseau dépend de la puissance de calculs de celui-ci.

Balaji Srinivasan⁷, patron de la start-up 21 Inc estime que le réseau Bitcoin dispose de la plus grande puissance de calcul du monde. Elle serait cent fois supérieure à celle de Google et cinq mille cinq cent fois plus puissante que la puissance de calcul des réseaux bancaires.

Mais qui dit informatique dit piratage. Cependant, pirater une blockchain est extrêmement compliqué.

D'abord, le coût d'un tel piratage est colossal. Il est en effet estimé à cinq milliards de dollars⁸ pour une intrusion de 10 minutes, selon les experts, une telle intrusion aurait pour unique but de bloquer les transactions, faisant alors chuter le cours de la monnaie.

Ensuite, pour réussir une éventuelle intrusion, le ou les pirates devraient cependant réussir à disposer de 51% de la puissance totale de calcul du réseau⁹, vous l'avez compris, ce n'est pas une mince affaire.

De plus quel serait l'intérêt de bloquer des transactions ? D'une part les bitcoins seraient inutilisable pour le pirate puisque tout le monde pourrait retracer leur provenance et d'autre part cette action malveillante amènerait de facto à faire chuter le cours du bitcoin.

Or, ce sont les utilisateurs de la blockchain qui possèdent en majorité des bitcoins, il est donc de l'intérêt de tous que cette monnaie ne se déprécie pas.

⁶ https://bitcoin.fr/minage/

⁷ https://www.cryptocoinsnews.com/bitcoin-100-times-powerful-google/

⁸ http://www.zonebourse.com/KEYRUS-5206/actualite/Blockchain-concepts-et-applications-24468771/

⁹ http://blogchaincafe.com/combien-ca-couterait-une-attaque-51

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C. Blockchains privées

Nous venons de voir le fonctionnement d'une blockchain publique, intéressons-nous maintenant à la Blockchain privée ?

Nous avons parlé plus haut de registre distribué, consultable par tous où chacun peut sous réserve d'apporter une preuve de travail ou une preuve par l'actif, participer au consensus, cela vaut pour une blockchain publique.

Dans une blockchain privée, les étapes menant au consensus ne peuvent être réalisé que par un nombre limité d'intervenant ayant été autorisé à participer au consensus par une entité clairement identifiable ou une organisation, le grand livre de comptes est donc fermé au public.

Pourquoi avoir recours à une blockchain privée ?

En passant par une chaîne privée, vous pouvez choisir qui sont vos interlocuteurs, ce que vous partagez avec eux, mais aussi ce que vous désirez rendre visible dans un bloc. Cela peut s'avérer être particulièrement utile dans une relation tripartite par exemple, nous y reviendrons ultérieurement.

Qu'échange-t-on dans une blockchain privée au juste ? Les transferts de fonds se font-ils nécessairement en bitcoins ou autre crypto-monnaie ?

La réponse est simple, vous avez la possibilité dans une chaîne privée de choisir le « token » c'est-à-dire le sous-jacent que vous voulez.

Ainsi, vous pouvez choisir de vous échanger des maisons, des carottes, des heures et... Des euros.

Les banques n'ont d'autre choix que de réagir et de s'approprier cette technologie afin de ne pas se retrouver distancé par des concurrents toujours plus inventifs qui entendent bien venir chambouler le système bancaire traditionnel. De quelle manière ? Comment les banques organisent leurs ripostes ?

C'est ce que nous allons découvrir ensemble dans le chapitre qui suit.

Vers une remise n question du

modèle bancaire

15

II. Vers une remise en question du modèle bancaire

A. La révolution de la confiance

Comme vu précédemment, le réseau bitcoin peut aujourd'hui se targuer de ses trois cent mille transactions quotidiennes¹⁰ pour prouver à ceux qui en doutaient, le fait que des tiers qui ne se connaissent pas, peuvent réaliser des transactions de manière organisées, et sans qu'aucune intervention d'un tiers de confiance, jouant le rôle d'autorité centrale ne soit nécessaire.

La technologie Blockchain n'a qu'une vocation, qu'une ambition, celle de « disrupter » la confiance. Les idées nouvelles jaillissent aux quatre coins du globe, les levées de fonds se multiplient et de nouvelles applications voient le jour.

Voyons ensemble certaines de ces applications qui promettent de révolutionner et ou remettre en question le modèle bancaire.

a) Smart contracts

En 2015 une compagnie fondée par un Russe de 19 ans parvient à récolter 12.7 millions de dollars. Son projet Ethereum¹¹ s'appuie sur la technologie Blockchain et y apporte une toute nouvelle dimension.

En plus de permettre un échange de données et de garantir la sécurité des transactions, cette application permet d'exécuter des lignes de codes. Ces lignes de codes, sont en réalité des algorithmes auto-exécutables et autonomes.

Ces algorithmes sont ensuite présentés sous forme d'applications, elles sont créées et diffusées par des tiers sur le réseau permettent ainsi, la création de véritables places de marché.

Plus connues sous le nom de « smart contracts » ces contrats dit « intelligents » offrent la possibilité d'intégrer un contrat dans chaque transaction, mais aussi d'en exécuter les termes, c'est en ce sens que cette application intéresse tout particulièrement le secteur des Banques & Assurances.

Les smart contacts permettraient de satisfaire les conditions contractuelles négociées par les parties. Ces conditions peuvent être par exemple : les termes du paiement, les termes d'une livraison, les obligations de confidentialité, mais aussi l'exécution des obligations réciproques.

¹⁰ https://blockchain.info/fr/charts/n-transactions

¹¹ https://www.ethereum.org/

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Imaginons par exemple deux entités :

- Un exploitant agricole situé au sud de l'Espagne et une Banque-Assurance à Madrid.

Les deux parties s'entendent sur un contrat d'assurance, visant à protéger l'exploitant contre tout risque de sècheresses, intempéries, incendies, etc... L'avènement des nouvelles technologies offre la possibilité à un agriculteur de suivre en temps réel les données vitales de son exploitation, taux d'hygrométrie, température, etc. Une blockchain privée permettrait alors à l'agriculteur de transmettre ces informations en temps réel à sa banque & assurance. Si une sécheresse venait à frapper le sud de l'Espagne, les données seraient immédiatement transmises via une blockchain et l'agriculteur est dédommagé instantanément.

Autre possibilité, le secteur du leasing, celui-ci est plein boom et l'introduction en bourse de la filiale de la Société Générale, ALD automotive le prouve. Un smart contract pourrait, via une application installée dans le véhicule, permettre à une banque de prendre le contrôle du véhicule en cas de défaut de paiement de la part du client.

Enfin, au mois de juin 2017 le géant Américain AIG annonce sa collaboration avec IBM en vue de lancer un projet visant à gérer efficacement les polices d'assurance à l'internationales. Lors de cette annonce, Carol Barton, présidente d'AIG a indiqué que la blockchain permettait de centraliser les échanges d'informations entre la maison-mère, ses filiales et ses assurés¹².

Cet ultime exemple prouve que les smart contracts ont bel et bien piqué la curiosité des grands groupes internationaux. En revanche, d'aucuns s'interrogent sur la validité de ces contrats à l'avenir. Répondent-ils à définition de « contrat » au sens juridique du terme ?

Selon Eric A. Caprioli, Docteur en droit, et avocat à la Cour de Paris, légiférer trop tôt, c'est-à-dire avant que le marché n'existe vraiment serait totalement inapproprié, car la fonction du droit consiste à réguler les abus, et non pas à en anticiper les usages.

b) Initial Coin Offering

Initial Coin Offering, plus connu sous l'acronyme : « ICO », est une offre initiale de jetons. Cela vous rappel sans doute un autre acronyme n'est-ce pas ? Cela est normal, car tout comme dans une IPO ou Initial Public Offering, l'objectif d'une ICO est de lever des fonds. À une différence près, dans une ICO, les start-ups peuvent tout à fait se passer du concours des banques, c'est ainsi qu'Ethereum a pu lever 12.7 millions de dollars comme je vous l'ai indiqué précédemment.

Comment cela est-il possible ? En guise de « roadshow », une start-up ayant besoin de lever des fonds va faire une annonce sur un forum spécialisé en publiant un « executive summary ». Ainsi, il va y avoir un retour de la part des membres de la communauté.

¹² http://www.reuters.com/article/us-aig-blockchain-insurance-idUSKBN1953CD

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Suite à ces échanges, si la publication suscite un engouement, la start-up va formaliser son projet par le biais d'un « white paper » pouvant s'apparenter à un « business plan »¹³. Ce document va permettre aux investisseurs d'avoir des précisions sur les fondateurs du projet, mais aussi sur le projet en lui-même. Les modalités de paiement futures seront définies tout comme l'affectation des fonds qui seront destinés à faire éclore le projet.

Si l'intérêt pour le projet se confirme les investisseurs seront invités à passer par une plateforme telle que smithandcrown.com. Ils seront redirigés vers l'adresse publique du smart contract et les euros, dollars, yens, yuans envoyés seront convertis en jetons.

Les fondateurs du projet pourront définir des seuils minimums et maximums d'investissement, dans le cas où le financement n'atteint pas le seuil minimum défini alors les contributeurs seront remboursés et le projet sera mis aux oubliettes. À l'inverse, une fois que le seuil maximum est atteint, plus aucun investissement n'est possible.

Les jetons reçus sont comparables à des coupons ou à des dividendes et non à des titres de propriété, car ces investisseurs ne recevront aucun titre de capital en échange. En revanche tout comme pour les actions, il existe un marché secondaire pour les jetons, une fois la levée de fonds terminé les investisseurs pourront allez vendre ces titres

Une fois la levée des fonds terminés, il est possible d'échanger les jetons reçus via un marché secondaire organisé sur des plateformes spécialisées tels que yobit¹⁴ ou encore poloniex¹⁵. Ces plateformes font office de place de trading de cryptomonnaies et permettent à des investisseurs de différents projets de s'échanger leurs jetons.

Enfin, contrairement à une levée de fonds traditionnelle, les émetteurs de jetons ne sont soumis à aucune règle de « due dilligence ». Ainsi, ils ne sont pas tenus de vérifier les informations concernant les investisseurs (pièces justificatives d'identité et de domicile) et ne sont pas non plus obligés de se renseigner sur la provenance des fonds reçus ce qui implicitement pourrait faciliter des manoeuvres de blanchiment de fonds.

Tout comme pour les « smart contracts » il n'existe actuellement aucun cadre réglementaire. Pour se protéger, les investisseurs ne peuvent compter que sur eux-mêmes, les régulateurs n'ayant pour l'heure aucun contrôle sur les ICO.

Nous verrons toutefois que certaines caractéristiques de l'ICO pourraient permettre à la SEC et à l'AMF de se déclarer compétentes pour venir réguler ces opérations.

¹³ http://www.finyear.com/Initial-Coin-Offering-ICO-et-Regime-des-Offres-au-public-de-titres_a38645.html

¹⁴ https://yobit.net/en/

¹⁵ https://poloniex.com/

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B. Ubérisation et économies, des enjeux de taille pour les marchés financiers

En introduction de ce mémoire, je vous ai parlé de mon expérience au sein de Société Générale Sécurities Services et de la conférence qui m'avais incité à écrire ce mémoire.

Après avoir assisté à cette conférence, j'avais été impressionné par l'envergure du processus d'évangélisation entamé par la banque, et cela m'avait laissé songeur.

J'avais donc profité de mon retour à l'Université pour demander à mes collègues qui travaillaient pour de grands groupes bancaires et dans des secteurs très variés s'ils avaient entendu parlé en interne de cette technologie. La réponse était négative.

Pourquoi un tel déploiement et pourquoi plus particulièrement au sein de SGSS ? Pour répondre à cette question, je me dois de vous expliquer brièvement ce qu'est le post-marché.

Des centaines de milliers d'opérations financières sont initiées sur les marchés financiers quotidiennement. L'offre et la demande se confrontent, certains achètent, d'autres vendent. Le rôle des entités post-marché est de matérialiser ces échanges et d'assurer la bonne fin de toutes les opérations.

Première étape : La compensation, un organisme comme LCH ou Clearstream va définir les soldes nets de titres à livrer pour ce faire, la chambre va se substituer au vendeur et à l'acheteur en procédant à des appels de marges et à des dépôts de garantie afin de se prémunir d'un éventuel risque de défaillance des deux côtés. Elle transmettra ce solde net au conservateur.

Seconde étape : Le règlement-livraison, cette fois les dépositaires et les dépositaires centraux sont à l'oeuvre. Il s'agit là, de la matérialisation d'un échange titres versus cash. Les dépositaires ont pratiquement un rôle de notaire. Ils sont le lien entre les émetteurs de titres financiers et les conservateurs qui gardent les titres pour le compte d'investisseurs.

Les conservateurs et les sous-conservateurs vont quant à eux se charger de conserver les titres et des opérations impactant les portefeuilles tel que les versements de dividendes, intérêts ou toutes autres opérations sur titres.

Les activités post-marchés sont régis par des directives, des règlements internationaux et/ou européens et de nombreux acteurs sont à l'oeuvre, cela concerne des centaines de milliers d'emplois à travers le monde, des centaines de milliards d'euros d'actifs sous conservation en Europe.

19

Les acteurs sont :

· Les chambres de compensations

· Les dépositaires centraux

· Les teneurs de comptes-conservateurs

· Les services aux émetteurs

· Les services à la gestion d'actifs

· Les support aux salles des marchés

Tous ces intervenants sont aujourd'hui menacés. Nous l'avons vue ensemble, la Blockchain permet d'une part le transfert de propriété de manière instantané et elle permet en plus la sécurisation des transactions, garantissant de fait, la bonne fin des opérations supprimant au passage, tout risque de contrepartie. Le recours à une chambre de compensation pourrait donc être évité.

Concernant l'étape de règlement-livraison, idem, la Blockchain apporte une solution avec la possibilité d'effectuer des transactions de manière bien plus rapide. Le rôle des dépositaires pourrait également être remis en question puisque la Blockchain permet la tenue d'un registre partagé. Nous avons donc une nouvelle alternative à portée de mains.

La Blockchain permettrait donc aux titres financiers de circuler à travers le monde de manière sécurisé, rapide, tout en assurant leur traçabilité, réduisant au passage les risques de fraudes. Implicitement, nous pensons aux réductions du reporting réglementaire inhérent à la profession, lequel représente un poste majeur de dépense dans les métiers titres.

Pour ce qui est des banques d'investissement, le cabinet d'audit Accenture évalue que la Blockchain pourrait faire économiser 12.5 milliards d'euros par an aux banques à l'horizon 2025. Soit une économie des coûts d'infrastructures de l'ordre de 30%.

Toutefois David Treat, responsable blockchain d'Accenture¹⁶, nuance ces chiffres arguant que ces économies ne seront réalisables qu'avec un cadre réglementaire propice. Il ajoute : "Après la crise du crédit de 2008, les régulateurs hésiteront sans doute à réduire sensiblement le rôle d'infrastructures de compensation et de règlement nouvellement créé et renforcées (...) sans être tout à fait certains que les réseaux blockchain représentent une alternative sûre et solide".

La blockchain peut-elle créer un climat de confiance suffisant qui inciterait les régulateurs à voter des lois, alors même que cette technologie ne s'appuie sur autorité centrale ?

¹⁶ https://www.challenges.fr/high-tech/blockchain-source-de-12-milliards-de-dollars-d-economies-par-an-pour-les-bfi_448521

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C. La riposte des banques - naissance du consortium R3

La Blockchain est arrivée avec la promesse de créer un environnement sécurisé, où décentralisation et désintermédiation seraient les maîtres mots.

Le monde de la finance a tendu l'oreille et l'industrie bancaire n'a pas tarder à s'intéresser à cette technologie puisque les banques ont été parmi les premières, et de loin, à tenter de comprendre le fonctionnement de la Blockchain et à imaginer comment tirer profit de son utilisation. Les perspectives d'économies qu'a laissé entrevoir la Blockchain ont fini par convaincre les banques de la nécessité de sauter le pas et de commencer à travailler sur des applications concrètes. L'objectif étant de ne pas se laisser dépasser par d'éventuels concurrents qui viendraient uberiser des pans entiers de leur modèle économique, mettant par la même occasion en péril de nombreux métiers du secteur.

Lorsqu'il s'agit de nouvelles technologies, il est primordial d'avancer vite et de naviguer dans la bonne direction afin de pouvoir surfer sur la vague. Pour ce faire, les banques ont décidé de travailler ensemble, main dans la main en se réunissant au sein d'une seule et même structure.

Nous sommes en 2015 et le monde apprend la naissance d'un consortium nommé R3¹⁷ lancé par la start-up américaine du même nom et son président-directeur général David E Rutter. Dès sa création, l'entreprise séduit neuf poids lourds du secteur financier : Barclays, BBVA, Commonwealth Bank of Australia, Credit Suisse, Goldman Sachs, JP Morgan, Royal Bank of Scotland, State Street et UBS.

R3 permet aux membres de mutualiser compétences et savoirs, tout en assurant une veille concurrentielle commune. De plus, la présence des organes de directions des grands groupes financiers autour de la table du consortium permet des prises de contact et des rapprochements, créant de facto des opportunités de business futurs. Ensemble, les membres du consortium étudient plusieurs pistes de réflexions, ils listent et examinent tous les prérequis nécessaires à l'implémentation de la technologie Blockchain dans le secteur bancaire. Un laboratoire et un centre de recherche technologique développent des applications qui seront testées dans un écosystème favorable, leur permettant de tester la technologie sans avoir à se préoccuper de la sécurité ou autres contraintes réglementaires.

¹⁷ https://www.r3.com/

21

La présence de la start-up américaine au sein du consortium offre aux membres de « l'association » son expertise et fait office de juge de paix. Frédéric Dalibard, directeur digital chez Natixis déclare : "Avoir les équipes de R3 au milieu du consortium est un avantage, car c'est un acteur neutre qui est là pour aiguillonner tout le monde. Cela évite d'avoir une gouvernance molle"¹⁸.

Cette gouvernance dynamique et le principe de consortium convainquent, puisque R3 compte dans ses rangs 80 des plus importantes institutions financières mondiales. Le groupe fourmille d'idées, le lab ayant ainsi déjà produit 20 applications. Il en auraient quarante en cours de développement.

Le 31 octobre 2016 Goldman Sachs, un des fondateurs du consortium laisse expirer son statut de membre, suivrons : Banco Santander, JPMorgan Chase, Morgan Stanley et enfin State Street¹⁹. Un problème de structure serait à l'origine de toutes ces défections selon Bloomberg. En effet, Goldman Sachs aurait jugé trop élevé le prix d'un siège au conseil d'administration de la start-up. Le porte-parole du consortium répondra : « Développer des technologies de ce type requiert du dévouement et des ressources significatives. Nos membres ont tous des capacités différentes qui changent naturellement avec le temps ». Charley Cooper²⁰, le directeur général de R3 renchéri alors : « Nous nous sommes toujours attendus à ce que la composition du consortium change avec le temps ».

En mai 2017 dans un communiqué de presse R3 annonce avoir levé 107 millions de dollars en deux-temps auprès de quarante de ses quatre-vingts partenaires, une troisième opération est envisagée afin de lever en tout 150 millions de dollars, et ce, en vue de développer une plateforme appelée « CORDA »²².

Une sorte d'application sous-jacente au bitcoin ayant pour but de simplifier et accélérer les accords financiers entres institutions. Frédéric Dalibard commente : « Il faut voir Corda comme un Androïd ou iOS du monde financier. A terme, elle permettra aux acteurs d'échanger entre eux et de déployer des applications qui communiqueront entre elles via le réseau mis en place par R3. Il faut donc continuer à faire partie de ce consortium » Il faut donc continuer à faire partie du consortium...

Si au départ de nombreuse institutions financières ont rejoint le consortium pour tenter d'appréhender cette nouvelle technologie à plusieurs, il est aujourd'hui clair que de nombreux établissements sont à même d'avancer seul comme nous allons le voir, de nombreuses banques et des régulateurs ont lancés des applications concrètes et ont d'ores et déjà débuté des phases de test.

¹⁸ http://www.journaldunet.com/economie/finance/1196309-r3-le-consortium-blockchain-qui-divise-les-banques/

¹⁹ http://www.agefi.fr/fintech/actualites/quotidien/20161122/plus-gros-consortium-blockchain-se-fissure-204510

²⁰ http://cio.economictimes.indiatimes.com/news/strategy-and-management/we-always-expected-the-consortiums-make-up-to-change-over-time-blockchain-group-r3s-charley-cooper/58569090

²² http://www.agefi.fr/fintech/actualites/quotidien/20170523/consortium-blockchain-r3-leve-107-millions-dollars-219148v

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III. Blockchain et Industrie Bancaire, conséquences pratiques

A. Tour d'horizon des applications possibles et des travaux en cours

Les banques démontrent un réel engouement vis-à-vis de la technologie Blockchain. Ces motivations, sont provoquées par des perspectives de réduction des coûts du risque et des coûts opérationnels, réductions des risques de fraudes, réduction des frais et du temps consacré au reporting réglementaire, une vitesse de réconciliation considérablement augmentée, et enfin une traçabilité des échanges accrus. Elles ont donc décidé de s'unir comme nous l'avons vue en formant des consortiums, ce qui a permis de faire jaillir de nombreuses idées et des applications concrètes que nous allons découvrir ensemble.

a) Votes électroniques aux assemblés

La première utilisation concrète par un acteur du secteur financier remonte à fin 2015. C'est par le biais d'une application interne appelé : « Linq »²³ que le Nasdaq enregistre l'émission d'action de la compagnie chain.com au profit d'un investisseur privé. Le système permet de garantir l'authenticité des documents et d'assurer leurs conservations.

En 2015 toujours, fort de ce premier succès, le Nasdaq secoue l'univers financier en annonçant son envie de développer une plateforme de vote électronique sur la place boursière de Taillin en Estonie, le Tallinn Stock Exchange²⁴.

En Estonie ? Serait-ce un hasard ? Probablement, pas, ouvrons un petit aparté.

L'Estonie a été le premier Etat à utiliser la technologie Blockchain. Elle offre la possibilité à quiconque le souhaite de devenir e-résident²⁵ Estonien et d'utiliser ce statut sur la plateforme Bitnation, autrement dit, la nation numérique Estonienne. L'Etat Estonien vérifie les antécédents et l'identité du demandeur avant de valider la demande. Pour Kaspar Korjus Directeur du programme e-residency, cela permet de : « Bénéficier de services dématérialisés en ligne : signature numérique, opérations bancaires, relation avec les administrations, l'objectif étant d'attirer les investissements étrangers dans le pays en permettant d'ouvrir un compte en banque, de créer une entreprise en

²³ http://ir.nasdaq.com/releasedetail.cfm?releaseid=948326

²⁴ http://www.itespresso.fr/nasdaq-experimente-blockchain-procuration-113700.html?inf_by=59930d15671db839648b46f4

²⁵ http://www.journaldunet.com/economie/finance/1176465-estonie-blockchain/

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quelques clics et de la gérer en ligne depuis l'étranger. »²⁶ Cela permet également à l'utilisateur de référencer sur la plateforme des contrats commerciaux passés avec des entreprises locales, ces contrats ayant bien entendu une valeur légale devant un tribunal.

Le service permet également d'enregistrer les contrats de mariage, actes de naissance sur « Public Notary ». En Estonie, il est désormais possible voter aux élections et de payer ses impôts sur « Bitnation ».

Le Nasdaq souhaite donc tirer profit du système de e-résident Estonien en le reliant à sa technologie Linq. Les actionnaires vont pouvoir exercer leurs droits sur le Tallinn Stock Exchange. « En combinant e-Residency avec notre technologie blockchain, nous pourrons enregistrer les votes des actionnaires rapidement et en toute sécurité », a déclaré le Nasdaq.

Nous pouvons imaginer que le Tallinn Stock Exchange est une sorte de laboratoire d'expérimentation miniature pour le Nasdaq avec pour ambition de déployer cette application sur des plus gros marchés financiers.

b) Facilitation des opérations financières pour les sociétés non-cotées

En 2016, BNP PARIBAS SECURITIES SERVICES filiale de BNP PARIBAS spécialisé dans les métiers titres s'associe à SmartAngels, une plateforme de crowdfunding qui permet aux investisseurs particuliers et professionnels de financer des startups et des PME²⁷.

Il s'agit là de la toute première utilisation d'une application reposant sur technologie Blockchain par un établissement bancaire Français. Les deux compagnies souhaitent faciliter la digitalisation des titres financiers tels que des actions ou des obligations ainsi que la gestion de l'actionnariat par le biais d'un registre décentralisé tout en garantissant la confidentialité des opérations.

L'objectif étant également d'offrir la possibilité aux investisseurs qui le souhaitent d'avoir accès à un marché secondaire. Ils pourront ainsi acheter et vendre des titres de start-up, ce qui n'était pas possible auparavant. Lorsqu'une société va lever des fonds et émettre des titres, ceux-ci seront comptabilisés dans un registre via sur une blockchain privée. "La blockchain permet d'intégrer l'intégralité de la chaîne de valeurs, de l'émission de titres jusqu'au marché secondaire. Nous allons matérialiser le consensus et la sécurité de la blockchain sur une application bancaire classique, avec une traçabilité parfaite pour l'ensemble des acteurs."²⁸ explique Marc Younes, responsable du développement produit chez BNPSS.

²⁶ http://convention-s.fr/wp-content/uploads/2016/12/EN-ESTONIE-_-BLOCKCHAIN-EN-PASSE-DE-REMPLACER-LES-NOTAIRES-_.pdf

²⁷ http://www.agefi.fr/financements-marches/actualites/quotidien/20160405/smartangels-bnp-paribas-experimentent-blockchain-178430

²⁸ http://www.journaldunet.com/economie/finance/1176215-bnp-paribas-blockchain/

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Lors d'une levée de fonds classique, les échanges flux financiers versus cash se faisait encore de « manière artisanale », nécessitant l'intervention d'avocats ou d'autres intermédiaires, les frais de tenues de comptes et autres services dépositaires tels que la convocation aux assemblées ou encore les opérations sur titres auxquels ont recours les grands groupes sont beaucoup trop lourd pour des start-up.

Enfin, ces sociétés sont dans l'incapacité de mettre en place un service dédié aux relations investisseurs dès le début les coûts engendrés pourraient en effet être beaucoup trop lourd. La Blockchain apporte donc une réponse à des besoins non comblés.

L'utilisation de la Blockchain pour participer au financement de société non-cotée semble être une expérimentation, un test en vue de lancer l'application sur de plus gros marchés.

En effet, les volumes sur le marché du non-cotés sont infiniment plus faible que ceux sur les marchés cotés, c'est donc l'opportunité parfaite pour faire des tests à petite échelle et contourner les problèmes de scalabilité inhérent à la technologie Blockchain. Philippe Ruault, chef de produit BNPSS déclare par ailleurs : "C'est un moyen pour BNP Paribas Securities Services de tester ce qui pourrait s'appliquer demain sur les marchés cotés de plus, nous n'avons pas encore d'outil pour le marché des sociétés non cotées alors que beaucoup d'entreprises moyennes ont des problématiques de gouvernance d'entreprises similaires. C'est peut-être une opportunité pour attaquer un nouveau marché..."²⁹

Le 5 juillet 2017 lors d'une conférence de presse BNPSS et Smartangels annoncent avoir testé avec succès l'application en enregistrant les registres de cinq compagnies, notamment ceux de la société Française Sigfox, spécialiste de l'objet connecté. Les deux partenaires indiquent également avoir utilisé le protocole lors de l'augmentation de capital de quatre start-ups.

Ce succès démontre une fois de plus en quoi la technologie Blockchain est capable de révolutionner à elle seule certains secteurs permettant aux banques de se tourner vers de nouveaux marchés qui leurs étaient jusqu'alors inaccessible en raison.

L'annonce de BNP PARIBAS a poussé le géant Américain : Depository Trust & Clearing Corporation (DTCC) a expérimenté lui aussi la blockchain pour ses activités de post-marché. Ce sont pour l'heure spécialement les crédits default swaps plus connus sous l'acronyme de CDS qui sont visés, ce qui représente tout de même un marché de 11 000 milliards de dollars³⁰.

C'est via une blockchain privé que DTCC envisage de rendre disponible aux seuls acteurs de ce marché les informations liées à ces contrats optionnels.

²⁹ http://www.goodmorningcrowdfunding.com/interview-premiere-utilisation-de-blockchain-france-service-crowdfunding-bnp-paribas-securities-services-smartangels-02050416/

³⁰ https://www.lesechos.fr/11/01/2017/LesEchos/22359-129-ECH_la-blockchain-s-invite-sur-le-marche-des-derives-de-credit.htm

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L'entreprise a prévue de lancer ce système en 2018 après plusieurs phases de tests notamment sur le marché américain avant d'élargir cette application au monde entier. Elle pourrait également être utilisé sur d'autres types d'opérations de post-marché comme le règlement-livraison sur tous les types d'actifs.

c) Les paiements inter-entreprises

En Octobre 2016 Reuters nous apprend qu'une livraison de coton via cargo entre la Chine et les Etats-Unis venait d'être réalisée. L'opération e été aonclu par Wells Fargo et la Commonwealth Bank of Australia via une blockchain privé. Een revanche, les deux établissements n'ont pas souhaité donner plus de détails sur les modalités de cet échange³¹.

Galvaniser par la réussite de son projet le Groupe BNP a poursuivi ses efforts en imaginant de nouvelles applications en utilisant la Blockchain. Cette fois, c'est le département Corporate and Instituionnal Banking de la banque qui est aux commandes, le but étant de tenter d'accélérer les délais nécessaires à une transaction financière entre deux groupes internationaux³².

Nous vivons dans un monde globalisé ou tout doit toujours allez plus vite, les entreprises se trouvent être connectées aux quatre coins du globe et les transactions fusent, d'aucuns regrettent alors le fait qu'un simple échange de flux financier nécessite un délai de deux jours en moyenne pour se matérialiser.

BNP imagine donc tester la technologie Blockchain afin de réaliser des paiements transfrontaliers, et ce, en temps réel. L'opération se révèle être un succès puisque le groupe annonce en décembre 2016 avoir procédé à des échanges financiers pour le compte de deux de ses clients internationaux.

Ces échanges ont eu lieu entre les groupes Australien et Italien : Amcor et Panini. En l'espace de quelques minutes BNP a assurer le règlement et la compensation, et ce, en plusieurs devises pour des comptes bancaires situés en Allemagne, Grande-Bretagne et Pays-Bas.

Cette opération pourrait révolutionner la gestion de trésorerie et BNP ne s'y trompe pas, le responsable transaction du Groupe déclare : « Cette opération témoigne du potentiel de la Blockchain qui élimine les délais, les frais imprévus et les erreurs de traitement, ouvrant ainsi la voie à une gestion de trésorerie en temps réel ».

³¹ http://fortune.com/2016/10/24/commonwealth-bank-well-fargo-blockchain/

³² https://www.soluxions-magazine.com/amcor-panini-blockchain-bnp-paribas/

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Enfin, en assistant à une conférence, organisé le 27 juin par la Fédération Bancaire Française ou était présente Geneviève Douhet, responsable innovation du Groupe Société Générale j'ai pu découvrir un nouveau projet baptisé « Easy Trade Connect »³³.

L'application a été présentée pour la première fois au Salon de l'exploitation offshore du pétrole et du gaz de Londres en février 2017. La Société Générale et son partenaire ING ont présenté un cas concret d'utilisation de la Blockchain. Les partenaires ont réussi à faire des transactions pour le compte du négociant Mercuria Energy Group dans une relation tripartite.

En résumé, Mercuria passe un accord avec un acheteur de pétrole type Air France. Mercuria va demander au donneur d'ordre d'ouvrir un crédit documentaire auprès de sa banque. Via une blockchain privé les banques vont avoir accès à cette lettre de crédit et suivre pas à pas les étapes de la négociation et avoir accès aux documents utiles types : factures, preuve de transport, assurance, signatures, lettre de change, etc. Grâce à cette lettre de crédit, les deux établissements bancaires vont pouvoir s'assurer que les deux parties ont bien exécutés leurs obligations et une fois toutes ces vérifications faites, elles vont pouvoir procéder à l'échange de flux financiers.

B. Régulation, écologie, faire face à de nouvelles contraintes

Au cours des deux dernières années, de nombreuses initiatives ont été prises par les banques. Avec pour double objectif, de tirer profit de la technologie Blockchain et de prendre l'ascendant sur leurs concurrents. Elles ont donc multiplié les projets et les applications, entrainants au passage de nombreuses réactions.

Certains projets couronnés de succès ont suscité l'admiration du monde financier dans son ensemble, laissant entrevoir des perspectives d'avenir radieux et ouvrant de nouveaux marchés aux banques tout en leur permettant de faire de belles économies. L 'Etat du Vermont à même publié le 15 janvier 2016 une étude recensant les risques et opportunités que pourrait offrit la Blockchain.

D'autres annonces ont quant à elles soulevés de nombreuses questions sur diverses problématiques d'ordre réglementaires ou encore écologiques. Les régulateurs ont donc été amenés à réfléchir sur la nécessité d'une adaptation des textes pour tenter de définir un cadre réglementaire stricte.

³³ https://www.ing.com/Newsroom/All-news/Easy-Trading-Connect-on-the-verge-of-digitalising-an-age-old-sector.htm

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a) Régulation

En juin 2016, suite à la réussite des projets menés par le Nasdaq, BNP et Smartangels, l'autorité européenne des valeurs mobilières (ESMA) publie un rapport révélant qu'un acteur du post-marché qui utiliserait la Blockchain à l'heure actuelle tomberait sous le coup d'un statut réglementé³⁴.

Devant l'ampleur du chantier Paris Europlace, organisation en charge du développement de la place financière de Paris a décidé de prendre les devants en soutenant Euroclear, Euronext, la Caisse des Dépôts, BNP Paribas Securities Services, S2iEM et Société Générale dans la signature d'un nouveau protocole visant à étudier en groupe des solutions de financement de PME à l'échelle européenne. Les partenaires ont déclaré « Nous avons souhaité unir nos forces dans le cadre d'une démarche collaborative d'innovation pour jouer un rôle moteur dans la transformation de l'environnement post-marché. Nous misons sur des solutions nouvelles de nature à faciliter l'accès au financement pour les petites et moyennes entreprises, acteurs clés pour la croissance en Europe. Avec ce projet, nous nous donnons les moyens de saisir les opportunités que la technologie blockchain peut apporter : rapidité d'exécution, faible coût et sécurité des transactions. »35

Le cabinet d'avocat Kramer Levin dans son étude « Gouvernance de la Blockchain » publié en 2016³⁶ propose au gouvernement français de reconnaître la technologie Blockchain et les transactions boursières négociés sur un marché de gré à gré comme une preuve d'authenticité en bonne et due forme. En adoptant une mesure législative qui serait intégrée dans le code monétaire et financier, toutes les transactions effectuées via une blockchain auraient alors les caractéristiques d'un acte authentique à savoir : une date certaine, un contenu garanti via le registre décentralisé et distribué, l'acte à force probante et enfin l'acte à force exécutoire. Cela permettrait comme nous l'avons également vue de faciliter l'arrivé de nouveaux acteurs sur le marché des smart contracts.

Pour l'heure, même s'il n'existe aucun standard en ce qui concerne la tenue de registre des sociétés non-cotées. Nous pouvons saluer une initiative prise par Bercy. Le ministère a en effet annoncé par l'ordonnance n° 2016-520 du 28 avril 2016 relative aux bons de caisse, la création de « mini-bonds » et une augmentation du seuil du financement participatif de 1 à 2.5 millions d'euros. L'ordonnance permet aux émetteurs de minibons de recourir à la technologie Blockchain pour l'émission et la cession de ces titres³⁷.

³⁴ https://www.esma.europa.eu/press-news/esma-news/esma-assesses-usefulness-distributed-ledger-technologies

³⁵ http://www.businesswire.com/news/home/20160621006307/fr/

³⁶ http://www.croissanceplus.com/wp-content/uploads/2016/04/Note-de-position-Blockchain-CroissancePlus-PMEFinance-DEF_28-mars-2016.pdf

³⁷ http://www.revue-banque.fr/banque-investissement-marches-gestion-actifs/chronique/quand-legislateur-interesse-blockchain-pour-l#desc-puce-nbp-5

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Depuis cette ordonnance, un nouvel article L.223-12 du Code monétaire et financier dispose que « l'émission et la cession de minibons peuvent également être inscrites dans un dispositif d'enregistrement électronique partagé permettant l'authentification de ces opérations dans des conditions, notamment de sécurité, définies par décret en Conseil d'Etat. ».

Le 6 juillet 2016, Manuel Valls alors Premier ministre déclare lors des rencontres financières Paris Europlace : « C'est en droit français que, pour la première fois en Europe, nous allons fixer les conditions juridiques et de sécurité dans laquelle on pourra réaliser les transactions financières décentralisées sur Internet, ce qu'on appelle la Blockchain. »³⁸.

Il existe également un projet d'amendement gouvernemental dans le cadre de la loi Sapin 2 permettant d'utiliser la Blockchain dans des opérations sur des titres non cotés. Le 24 mars 2017 Bercy ouvre alors une consultation³⁹, elle comporte vingt questions avec pour objectif de définir le « périmètre, les principes et le niveau de réglementation à retenir dans le cadre de cette réforme. ».

L'Etat Français semble donc avoir pris la pleine mesure des enjeux auxquels nous sommes aujourd'hui confrontés et tente d'apporter des solutions concrètes à de nouvelles problématiques.

En juin 2016, l'autorité des Marchés Financiers annonce la création d'une cellule « Fintech », terme englobant également la technologie Blockchain. Franck Guiader, directeur FinTech, Innovation et Compétitivité à l'AMF déclare : « La blockchain pourrait remettre en cause des modèles économiques, mais aussi des modèles de régulation. (...) Nous sommes pour une blockchain réglementée : on garde un modèle ouvert et il faut créer des noeuds d'accès »⁴⁰.

Il est important de mentionner que la Banque de France est aujourd'hui la seule Banque Centrale à avoir un projet en cours sur le sujet. Celui-ci a pour but sécuriser les places boursières ayant recours à une blockchain privée ou publique en créant une clé numérique unique, permettant d'identifier de manière certaine chaque intervenant. La Banque de France souhaite faire émerger des standards et se focalise sur l'élaboration d'un cadre réglementaire et des applications, là où l'AMF s'intéresse plus particulièrement comme son nom l'indique aux marchés.

Dernière annonce, en juin 2017, la Banque de France ouvre son propre lab⁴¹, réunissant autour d'elle des acteurs de l'innovation, start-ups et fintechs, mais aussi des universitaires ou d'autres acteurs institutionnels en vue de faire émerger de nouvelles règles communes.

³⁸ https://bitcoin.fr/la-france-veut-etre-la-premiere-a-reglementer-la-blockchain-en-europe-par-michelle-abraham/

³⁹ https://www.tresor.economie.gouv.fr/Ressources/File/434688

⁴⁰ http://www.frenchweb.fr/pour-lamf-lavenir-est-dans-la-blockchain-reglementee/254912

⁴¹ http://www.usinenouvelle.com/editorial/la-banque-de-france-lance-son-espace-d-open-innovation.N558708

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Nous venons de le voir, la France ne ménage pas ses efforts en matière de réglementation et de projets en cours. En revanche, il est impératif que l'Etat Français poursuive dans cette voie et ne relâche pas la cadence, nous devons en effet encourager les initiatives publiques et privées afin de tirer un avantage de cette avance sur nos voisins.

b) Écologie

La Blockchain soulève des tonnes de questions. Je me suis documenté pour faire ce mémoire, je n'ai pas hésité à interroger certains professionnels sur le sujet, il y en a une question qui ne vient pas spontanément lorsque l'on parle Blockchain, un sujet fondamental qui n'est pratiquement jamais abordé. Il s'agit de l'écologie. Quid de l'impact écologique de la Blockchain et du bitcoin sur la planète ?

Le 22 avril 2016⁴², le monde assiste à la ratification des accords de Paris en vue de maintenir le réchauffement climatique sous la barre des 2° à horizon 2100. Cent quarente cinq Etats responsables de 83.54 % des émissions mondiales s'engagent à lutter ensemble pour le bien de la planète. Le symbole est fort. Parmi les partenaires de la COP 21, nous retrouvons de nombreuses banques, les campagnes de communications se multiplient afin de faire savoir au monde entier que les banques sont engagées dans cette lutte pour l'avenir de notre planète.

En 2008 déjà dans son rapport « Technologies de l'Information et de la Communication et Développement durable »⁴³ le ministère de l'Écologie, de l'Énergie, du Développement Durable et de l'Aménagement du Territoire nous apprend que le numérique absorbe 15 % de la consommation électrique du pays à l'échelle globale ce qui équivaut à la consommation de l'aviation.

Oui, mais voilà, en 2008 la Blockchain était totalement inconnue des pouvoirs publics, et même du grand public. À l'heure actuelle, nous savons que valider un bloc prend 10 minutes et coûte 14 euros d'électricité en moyenne. Au 30 juin 2017, la taille du registre distribué est de 132 gigaoctets⁴⁴ qu'il faut copier sur plusieurs millions d'ordinateurs à travers le monde et comme nous l'avons vu ces chiffres ne cesseront de croître.

Certains considèrent d'ores et déjà la Blockchain comme un « gouffre énergétique » qualifiant la technologie de « boulet climatique » au regard d'une étude publiée par deux chercheurs Irlandais révélant que Bitcoin consommait à lui seul entre 0.1 et 10 gigawatt de puissance électrique mettant en perspective le fait que l'Irlande toute entière ne consommait à elle seule que 3 gigawatt⁴⁵.

⁴² http://www.lemonde.fr/cop21/article/2016/04/22/a-new-york-171-pays-reunis-pour-signer-l-accord-de-la-cop21-sur-le-climat_4907201_4527432.html

⁴³ https://halshs.archives-ouvertes.fr/hal-00813608/document

⁴⁴ https://bitcointalk.org/index.php?topic=1537552.0

⁴⁵ https://karlodwyer.github.io/publications/pdf/bitcoin_KJOD_2014.pdf

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Chaque transaction, chaque acteur regardant le registre ajoute son poids sur le bilan énergétique de la chaîne. Ce même bilan dépend comme nous l'avons vue des ressources employées par les mineurs pour être performants, difficile alors d'imaginer une diminution des dépenses énergétiques à l'avenir.

Imaginons à présent le monde de demain, le Bitcoin est reconnu comme une monnaie à part entière, au même titre que les dollars, euros, yuans, etc. Les régulateurs du monde entier légifèrent et les registres distribués sont considérés comme une preuve authentique, les smart contracts eux deviennent monnaie courante.

Considérons qu'en 2009, la base monétaire mondiale émise par les banques centrales était estimée à environ 11 000 milliards de dollars⁴⁶. La consommation énergétique correspondante à ce flux de trésorerie serait alors de 4 000 gigawatt soit deux fois celle des Etats-Unis, deuxième pays en termes d'émission de gaz à effet de serre. Pour ce qui est des objets connectés pouvant utiliser les smarts contrats, le cabinet de conseil McKinsey avance le chiffre 30 milliards en 2020⁴⁷, bien sûr tous ces objets n'utiliseront pas les contrats intelligents, mais cela nous permet d'imaginer ce que pourrait être l'avenir.

Ensemble, nous avons émis des hypothèses et mis en lumières certains éléments en notre possession pour tenter d'avoir une vision claire de la situation. Force est des constater que nous sommes face à un iceberg gigantesque et nous n'avons pas fini d'explorer sa partie émergée.

Si les Banques, les Institutions et les Etats semblent avoir pris le taureau par les cornes en matière de réglementation, en revanche, aucune réflexion n'a été entamée à ce jour concernant les questions d'ordre écologique. Ce sujet doit donc être impérativement mis sur le tapis afin de tenir nos engagements vis-à-vis des générations futures.

⁴⁶ https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_mon%C3%A9taire

⁴⁷ http://archives.lesclesdedemain.lemonde.fr/business/30-milliards-d-objets-connectes-dans-le-monde-en-2020-_a-56-3184.html

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C. Les données personnelles : le nerf de la guerre

K.Y.C. Trois lettres, trois lettres qui suffisent à faire frémir n'importe quel responsable opérationnel bancaire à travers le monde. Derrière cet acronyme anglo-saxon, se cache le terme « know your costumer » soit l'obligation pour la banque de connaître son client.

Le GAFI⁴⁸, Groupe d'Action financière crée en 1989 à l'issue du Sommet du G7 de Paris fait figure de pionnier. La vocation de cet organisme intergouvernemental est d'élaborer des recommandations, visant à lutter contre le blanchiment de capitaux en imposant aux établissements financiers des principes de bonnes pratiques communes à tous. Ces recommandations sont aujourd'hui reconnues comme étant la norme internationale en matière de lutte contre le blanchiment de capitaux, le financement du terrorisme et de la prolifération des armes de destruction massives.

Des événements tels que les attentats de New-York ou de Madrid, la crise des surprimes ou encore les révolutions du printemps arabe ont poussé les Etats à revoir leurs législations, faisant émaner de nouvelles obligations de vigilance concernant le blanchiment de fonds et la lutte contre le financement des entreprises terroristes. Ce n'est pas tout, les Gouvernements ont aussi été dans l'obligation de veiller à ce que les acteurs financiers soient contraints à l'obligation d'information des investisseurs et/ou des emprunteurs.

Nous avons alors assisté à la naissance d'organismes indépendants dont la fonction principale est la surveillance de nos institutions financières. Rapidement, des condamnations tombent. Les établissements sont alors confrontés à de fortes amendes et au risque de réputation. Ce qui n'était au départ qu'un enjeu réglementaire est devenu très rapidement un risque opérationnel pour les établissements financiers.

En effet, selon le Boston Consulting Group, la somme totale des amendes payées par les banques depuis dix ans s'élève à 320 milliards de dollars. Les régulateurs américains et européens ayant récolté respectivement 179 et 20 milliards de dollars, tandis que les particuliers auraient reçu quant à eux la somme de 123 milliards de dollars, toujours selon le cabinet américain⁴⁹.

Les banques ont donc dû déployer des procédures interne lourde en vue de vérifier l'identité du client, identifier le bénéficiaire effectif dans une relation d'affaires ainsi que contrôler l'origine des capitaux, et s'assurer de l'absence d'indice de blanchiment. La complexité de ces processus de vérifications ont obligé certains établissements financiers à faire appel à des prestataires spécialisés, car dénouer les liens capitalistiques entre divers acteurs économiques peut s'avérer très compliquer.

⁴⁸ http://www.fatf-gafi.org/fr/aproposdugafi/

⁴⁹ http://image-src.bcg.com/Images/BCG-Staying-the-Course-in-Banking-Mar-2017_tcm9-146794.pdf

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Dans son rapport «Blockchain, Putting Theory into Practice»⁵⁰ Goldman Sachs Equity Research estime le coût total des procédures KYC à 10 milliards de dollars pour l'année 2014. Ce même rapport indique également que les procédures sont « peu efficaces, et se soldent par des amendes conséquentes », plus graves encore Goldman Sachs estime que moins d'1 % des fraudes seraient détectées.

Imaginons maintenant l'utilisation de la technologie Blockchain à l'échelle internationale. Les institutions financières du monde entier ainsi que les cellules de lutte anti-blanchiment aux quatre coins de la planète pourraient créer un registre distribué ou seraient donc enregistrées l'ensemble des transactions bancaires mondiales, mais aussi l'ensemble des documents KYC.

Les systèmes de contrôle de lutte contre le blanchiment se trouveraient renforcés par la création d'un registre distribué, sécurisé et infalsifiable. Ce système permettrait en outre d'assurer la traçabilité des opérations financières, des contrats et des données clients de là à imaginer la fin du blanchiment d'argent il n'y a qu'un pas.

Concernant les données clients, les banques souhaitent renforcer leurs connaissances et exploiter ces ressources. C'est la raison pour laquelle R3 et la Caisse des Dépôts et des Consignations ont entamé des réflexions approfondis sur le sujet. Philippe Denis, CDO de BNP Paribas Securities Services et membre du consortium déclare « Le KYC est fondamental et sans KYC sur la blockchain, il sera compliqué d'y réaliser des échanges et transactions. »⁵¹. Frederic Dalibard de Natixis quant à lui déclarer : « Une base de données partagée pourrait permettre aux banques et acteurs financiers de partager les documents de KYC en étant sûrs qu'ils sont légitimes et valides »⁵².

De quels documents parle-t-on ?

· Pour la société :

· Extrait du KBIS récent

· Une copie du RIB

· Statuts de la société, certifiés conformes par le gérant

· Justificatif de domicile de la société

· Déclaration des bénéficiaires effectifs : les personnes physiques qui bénéficient directement ou indirectement de la société.

⁵⁰ http://www.unlock-bc.com/news/2017-05-25/blockchain-putting-theory-into-practice

⁵¹ http://www.journaldunet.com/economie/finance/1178642-5-manieres-dont-la-blockchain-va-revolutionner-la-finance-kyc/

⁵² https://hello-finance.com/e-kyc-lidentification-ligne-clients-cadre-reglementaire-thibverbiest-de-gaulle-fleurance-associes/

·

35

Justificatif d'activité (Compte résultat, Bilan, Approbation comptes...)

· Pour les dirigeants :

· Justificatif d'identité du gérant ou président de la société

· Le cas échéant, pièces d'identités des bénéficiaires effectifs déclarés

Les banques souhaitent donc décentraliser les documents KYC et pouvoir les partager via une blockchain accessible à tous les acteurs de la place, bien entendu après avoir procédé aux vérifications des documents. Cela serait synonyme d'économies, de gains de temps et de sécurité pour les établissements.

En effet, Société Générale n'aurait plus besoin de récolter et vérifier les pièces justificatives fournies par Monsieur John Doe si elles ont été vérifiées par le Crédit Agricole. Nous pouvons également imaginer que chaque client dispose d'une clé individuelle, il pourrait alors choisir quelles sont les informations qu'il souhaite partager avec plusieurs établissements financiers, pour Philippe Denis « L'individu aura la main sur ses données dans un environnement distribué et il n'y aura plus de redondance des informations ».

Enfin, d'un point de vue « culture client » les banques seraient gagnantes. N'avez-vous jamais dû fournir à plusieurs reprise votre pièce d'identité à votre banque ? Alors même que vous l'aviez déjà transmise quelques semaines auparavant à un autre interlocuteur ?

À l'heure où les clients sont sollicités de toute part et ou les robot-advisor et autres familiy office se développent à vitesse grand V, satisfaire l'expérience client et la rendre beaucoup plus agréable doit être au coeur de toutes les préoccupations. La Blockchain pourrait donc être un allié de taille.

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IV. Conclusion

Ensemble, nous avons tenté de « décrypter » la Blockchain. Pour cela, nous nous sommes intéressés, aux fondements même de cette technologie, en analysant les principes essentiels qui la régissent.

Ensuite, nous avons fait un zoom sur l'industrie bancaire, pour mieux constater comment cette technologie promettait de remettre en cause le mode de fonctionnement des banques et nous avons vu comment celles-ci se sont unies pour contrecarrer cette menace.

Enfin, nous avons passé en revue de nombreuses applications concrètes, des projets sur lesquels travaillent les banques. Nous avons défini les nouvelles contraintes qui pèsent sur celles-ci, mais nous avons également vu qu'il y avait des opportunités à saisir. En somme, nous avons énoncé les conséquences pratiques pour les banques à utiliser la technologie Blockchain.

Tout cela dans un but, un seul, celui de répondre à la question : « Blockchain, un danger pour l'industrie bancaire ? »

De mes lectures et de mes conversations avec de nombreux experts et autres opérationnels rencontrés lors de conférence sur le sujet, il apparaît que la Blockchain a ouvert le champ des possibles et ce à plusieurs titres.

Cette technologie a permis aux banques de se rapprocher via la formation de consortiums. Les objectifs de ces associations étaient multiples. Il s'agissait en premier lieu de créer des synergies communes afin de faire face à l'arrivée de nouveaux acteurs qui promettaient de mettre à mal le modèle bancaire en supprimant de nombreux intermédiaires. Dans un second temps l'objectif des consortiums était de tirer profit de ces applications en les déployant au sein de leurs structures et nous avons vu que de nombreux établissements ont d'ores et déjà pris de l'avance sur le sujet.

Aussi, nous avons parlé des formidables opportunités que représente la Blockchain pour les banques à savoir : des économies de temps, économies de coût, réductions des risques réglementaires et enfin, une plus grande traçabilité des opérations laissant notament espérer à terme la mort du blanchiment d'argent.

Nous avons toutefois vu que les banques et les régulateurs allaient devoir relever de nombreux défis. En effet, les questions d'ordres réglementaires, sont de nature à créer un climat d'incertitude quant à l'utilisation de la Blockchain comme moyen de preuve ou acte authentique. Régler cette question permettrait le déploiement et l'utilisation de cette technologie de manière récurrente et systématique.

Nous avons soulevé la question de l'écologie et mis en exergue le côté énergivore de la Blockchain. Un autre problème de taille soulevant des questions quant à la scalabilité de la Blockchain : la vitesse

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de transaction. Pour mémoire Blockchain valide sept transactions par seconde, là ou visa en traite quarente mille.

Alors, la Blockchain va elle révolutionner la banque ? Représente-elle une menace, un danger pour l'industrie Bancaire ?

Il est selon moi trop tôt pour apporter une réponse catégorique sur le sujet. Tout est une question de patience, ce qui manque parfois au monde de la finance. L'Histoire nous l'a souvent montré, prenons par exemple les évènements de 2001 et la fameuse crise de la bulle internet, les banques et les marchés financiers peuvent surestimer les impacts des nouvelles technologies à court terme, et paradoxalement les sous-estimer à long terme.

Cette fois, les banques ont été forcés de réagir rapidement en déployant des stratégies à court et moyen terme pour faire face à l'arrivée de nouveaux concurrents.

En définitive, la Blockchain risque bel et bien de faire évoluer le modèle bancaire. Peut-être assisterons nous à la disparition de certains acteurs ou certains métiers, mais il se pourrait également que la Blockchain fasse émerger de nouveaux standards ou de nouvelles règles qui seront alors profitable à l'économie en générale, mais aussi et surtout au plus grand trésor des banque : les clients.

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V. Annexes

Description du post-marché : Christopher Rodriguez- Paris Dauphine

A) Le métier titres

La conservation

Le métier de conservateur est appelé « custodian » en Anglais. C'est une activité qui consiste à gérer toutes les opérations post-marché liées aux portefeuilles de titres des investisseurs du marché. Le custodian s'occupe d'assurer la tenue des comptes ainsi que la conservation des avoirs ou titres de ses clients. Son rôle est donc d'enregistrer toutes les opérations d'achats/ventes et de souscriptions/rachats, d'en assurer le règlement ainsi que la livraison. Mais ce n'est pas tout, il se charge de tenir à jour les comptes titres et traite les diverses opérations sur titres telles que les paiements de dividendes, les souscriptions-rachats ou encore les offres publiques d'achat.

En résumé, le conservateur joue aujourd'hui le rôle de coffre-fort. Ce coffre est loué à des clients pour que ceux-ci puissent y déposer leurs titres, ou autres créances. La seule différence réside simplement dans le fait qu'aujourd'hui, les titres ne sont plus physiques (papier), mais totalement dématérialisés.

La fonction dépositaire

Le métier de dépositaire appelé « depositary »ou « trustee » en anglais. Son rôle est de veiller sur l'ensemble des actifs appartenant aux fonds d'investissement (Organisme de Placement Collectif). Parmi ces actifs, nous retrouvons bien entendu les titres, les espèces, les produits dérivés, mais aussi les opérations de gré à gré. À ce titre, le dépositaire est donc généralement aussi le conservateur.

Le dépositaire doit veiller à la conformité des caractéristiques qui ont été déposées auprès de l'Autorité des Marchés Financier, nous pouvons parler du prospectus du fond. Il s'assure par exemple de la répartition des investissements. Si le fond d'investissement déclare investir 40% des actifs en France, le dépositaire doit s'assurer que soit bien le cas. Il travaille donc en étroite collaboration avec son client et l'alerte sur toute anomalie ou potentiel sujet litigieux. En revanche, il ne peut informer son client si des enquêtes sont diligentées par l'autorité des marchés financiers.

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La centralisation ou tenue de registre

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Le dépositaire peut également se voir confier la gestion du passif du fond. Il joue donc également un rôle de centralisateur et gère la transmission ainsi que le règlement-livraison des souscriptions-rachats de parts.

Arrêtons-nous un instant sur ce rôle de centralisateur. Le centralisateur comme son nom l'indique s'occupe de centraliser tous les ordres de souscription, mais aussi de rachats de parts émanant des investisseurs.

Le centralisateur est donc en liaison quasi-permanente avec le gérant du fond à qui il transmet ses informations concernant les souscriptions-rachats selon une périodicité défini en amont.

Avec ces informations, les gérants de fonds vont savoir s'ils vont pouvoir disposer de cash supplémentaires dûs à un nombre de souscriptions supérieures aux rachats. Si c'est le cas, alors ils vont pouvoir investir ce cash selon les caractéristiques qui ont été transmises à l'AMF et communiquer aux clients lors de leur investissement.

En revanche, si la situation inverse se produit et qu'un excès de rachat se présente les gérants vont devoir faire des versements aux porteurs pour ce faire, ils vont être contraints de liquider une partie des lignes du fond.

Ainsi, nous comprenons aisément que le centralisateur doit être capable à tous moment de communiquer sur le nombre de parts de l'OPCVM qui sont en circulation.

Cet élément important entre dans le calcul de la valeur liquidative du fond (la valeur de la part) qui est égale à l'actif net du fonds divisé par le nombre de parts.

Distinguo : dépositaire local, dépositaire global, sous dépositaire et dépositaire central de titres

Afin d'être précis dans ma description du métier titre, il convient selon moi de faire un aparté sur la chaîne post-marché et plus précisément de faire un zoom sur les rôles des dépositaires et ceux des dépositaires centraux. Le post-marché concerne tout les instruments financiers à savoir les titres, actions, obligations, OPCVM, dérivés, etc. C'est la vie du titre après son achat (passage vers la contrepartie et gestion du titre par le dépositaire central.)

Le dépositaire central

Certains noms de Dépositaires centraux ne vous sont pas inconnus.

L'un d'entre eux plus particulièrement puisque son nom a été rendu célèbre en Fevrier 2001. Après s'être trouvé au centre d'un gigantesque scandale judiciaire sans précédent.

Vous l'aurez deviné, il s'agit bien évidemment de Clearstream qui est présent en Allemagne et au Luxembourg. Vous avez également sans doute entendu parler d'Euroclear, qui est présent en France,

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en Belgique, aux Pays-Bas, au Portugal, en Suède, en Finlande ou encore au Royaume-Uni et en Irlande.

En revanche, ce que vous ignorez sans doute, c'est le rôle de ces organismes.

Ce qu'il faut avoir en tête, c'est que le dépositaire central est responsable de la tenue du compte émetteur lors de chaque émission d'actions, obligations ou titres de créance négociables. Il est donc dans l'obligation de veiller à ce que le montant total des quantités en possession des intermédiaires (banque, compagnie d'assurances) soit égal aux quantités émises par les différents émetteurs. Alors pour que toutes transactions soient validées et donc dénouées, un transfert doit être fait sur les livres du dépositaire central. Il est important de préciser que le dépositaire central ne connaît pas le nom des porteurs des titres qui ont été déposés sur les comptes ouverts par les intermédiaires et les banques.

Exemple :

Nous avons la société de gestion Amundi qui dépose 450 titres de la société Orange et Swiss Life qui en déposent 300 en Italie chez le même intermédiaire appelé Local Custodian (Société Générale Securities Services par exemple) puisque nous sommes à l'étranger.

Et bien le dépositaire central n'est pas en mesure d'identifier séparément et nominativement les propriétaires de ces titres.

Les réglementations nationales et autres directives (UCITS V ou en encore AIFM dont nous parlerons plus tard) commencent tout juste à obliger les conservateurs / local custodian à faire inscrire leurs avoirs propres sur un compte dédié, de sorte qu'ils ne soient pas mélangés avec les avoirs que possèdent leurs clients. Cette technique est appelée ségrégation des actifs.

Cette ségrégation des actifs a pour mission de protéger les intérêts des investisseurs particuliers ou professionnels des tirages sur la masse qui est une pratique totalement interdite.

Cette expression désigne une pratique passée ou le dépositaire local utilisait à l'insu de ses clients les titres pour reconstituer sa trésorerie ou pour garantir des opérations de type monétaire. Ils étaient donc sans le savoir exposé à un risque de crédit provenant de la contrepartie des intermédiaires à qui ils avaient confié leur avoir.

Pour finir tout dépositaire central procède au règlement-livraison. Celui-ci reçoit diverses instructions. Soit il reçoit des titres, soit il a pour instruction de livrer des titres. Ces opérations ont toutes vocations à déclencher des mouvements d'espèces ou de titres sur les comptes de ses clients.

Le traitement des flux financiers étant une absolue nécessité, les dépositaires centraux doivent avoir soit le statut de banque (c'est le cas de Clearstream), soit utilisé des systèmes de transfert automatique de cash (Target 2) qui permet de transférer de gros montant par-delà les frontières.

Dépositaire local, global et sous-dépositaire

Faire appel à un dépositaire est indispensable pour accéder directement à un marché local ciblé. L'inconvénient pour les investisseurs est que pour chaque nouvelle devise, chaque nouveau marché, il faut impérativement faire appel à un nouveau prestataire par le biais d'appels d'offres par exemple.

Toutefois, cette démarche étant trop fastidieuse bon nombre d'Institutionnelles ou de Grandes Entreprises désireuses d'intervenir sur tel ou tel nouveau marché financier vont vouloir nommer un seul et unique intermédiaire... Le dépositaire global.

C'est chez le dépositaire global que vont être déposé les avoirs financiers et les titres, c'est donc à lui que revient la mission de rentrer en contact avec les intervenants des marchés locaux, et ce, en faisant appel à ses sous-conservateurs qui sont en réalité des conservateurs locaux. Ils se chargeront donc d'exécuter pour le compte du dépositaire global les transactions de ses clients (Institutionnelles ou Grandes Entreprises).

Les sous-conservateurs sont donc en charge d'assurer la gestion des avoirs qui sont détenus sur les places financières étrangères par l'investisseur. Chacun d'entre eux adhère au système de dépôt et de règlement-livraison de son propre pays. Il est également chargé d'entretenir les relations avec les autorités de références... L'investisseur confie au dépositaire global toutes opérations aux différents acteurs financiers de sa propre place.

Vous l'avez compris le conservateur global ne décide pas et ne négocie en aucun cas à la place de son client. Il n'est intervenant après la négociation et c'est grâce à son réseau de sous-conservateurs que le global custodian va pouvoir avoir accès à de nombreuses places de marchés situées aux quatre coins du globe. Peu importe le nombre de sous-conservateurs le client lui n'aura donc qu'un seul interlocuteur en ce qui concerne le post-marché... Le dépositaire global.

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L'administration de fond

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Finissons avec une activité que peut exercer également le dépositaire. Il s'agit de l'administration de fond.

Cette activité a pour mission de prendre en compte l'ensemble des opérations d'investissement réalisées sur le fond de manière à retranscrire comptablement de manière la plus fidèle les opérations enregistrées par le front office.

Pour effectuer la valorisation des portefeuilles de ses clients, le dépositaire doit donc calculer la valeur de la part de chaque fonds qui lui sont confiés.

La valorisation de l'actif dépend de la valeur liquidative comme nous l'avons très brièvement vue précédemment. La valeur de la part est égale à l'actif net du fonds divisé par le nombre de part total. C'est cette valorisation des actifs permettra d'établir les comptes de l'OPC.

Le plan comptable des Organisme de Placement Collectif doit respecter les principes du Plan Comptable Général. Il est, en revanche, spécifique aux OPC et défini donc des règles spéciales. Tout acte de gestion qui impacte le patrimoine de l'OPC doit impérativement être mentionné dans les comptes annuels. Ces comptes seront ensuite validés par un commissaire aux comptes.

Un des principes fondamentaux de ce code est le principe de prudence et d'égalité aux regards des porteurs.

L'ensemble des règles qui permettront l'évaluation des actifs composant le fond doivent impérativement apparaitre dans le prospectus transmis à l'AMF et au client.

Depuis 2003, il est obligatoire de valoriser les actifs à leur valeur actuelle. Elle est définie par la valeur de marché si la valeur liquidative est calculée de manière quotidienne, hebdomadaire ou mensuelle. Si ce n'est pas le cas (private equity par exemple) l'évaluation se fera par modèle financier.

La valeur liquidative tient compte de la vie du fond et intègre l'ensemble des informations à savoir les détachements de coupon, le paiement des dividendes, etc. C'est la raison pour laquelle les sociétés de gestion sont en contact permanent avec leur dépositaire et leur valorisateur qui vous l'avez compris peuvent être la même entité.

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The blockchain folk theorem*

Bruno Biais^t Christophe Bisiöre^t Matthieu Bouvard ^S Catherine

Casamatta^fl

May 22, 2017

Preliminary

Abstract

Blockchains are distributed ledgers, operated within peer-to-peer networks. If reliable and stable, they could offer a new, cost effective, way to record transactions and asset ownership, but are they? We model the blockchain as a stochastic game and analyse the equilibrium strategies of rational, strategic miners. We show that mining the longest chain is a Markov perfect equilibrium, without forking on the equilibrium path, in line with the seminal vision of Nakamoto (2008). We also clarify, however, that the blockchain game is a coordination game, which opens the scope for multiple equilibria. We show there exist equilibria with forks, leading to orphaned blocks and also possibly to persistent divergence between different chains.

*We thank B. Gobillard, C. Harvey, J. Hoerner, A. Kirilenko, T. Mariotti, S. Villeneuve, the members of the TSE Blockchain working group, participants in the Inquire Conference in Liverpool, 2017, as well as an anonymous referee for helpful comments. Financial support from the FBF-IDEI Chair on Investment banking and financial markets value chain is gratefully acknowledged. This research also benefited from the support of the Europlace Institute of Finance.

^t Toulouse School of Economics, CNRS (CRM-IAE) ^t Toulouse School of

Economics, Université Toulouse Capitole (CRM-IAE) ^S Desautels Faculty of

Management, McGill University

¹ Toulouse School of Economics, Université Toulouse Capitole (CRM-IAE)

1

6. Nodes express their acceptance of the block by working on creating the next block in the chain, using the hash of the accepted block as the previous hash.'

The nodes conducting the above mentioned tasks arc called "miners", as they "mine" to solve proof-of-work problems, ⁵³ and get, rewarded for this in bitcoins. When mining, a miner sets a

⁵³ The problem to be solved by the miners is a purely numerical problem, completely unrelated to the economic nature of the transactions in the block. Once found, the solution to this problem is easy to verify.

computer capacity that performs trials to find a hash value lower than a given threshold. Each trial is independent: past failures do not affect thc probability of success of a future trial. Once a trial is successful, the winning miner sends the block with the solution to other participants. If participants accept, this block as the new consensus, they take it as the parent of the new block they start mining. In that case (unless the consensus is altered), the miner who solved the block gets a reward. ⁴ This process is illustrated in Figure 1.

time

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Figure l: The Blockchain

At t 0, there is an initial block Bo and a stock of transactions included in a block 131, chained to BC). Miners work on a cryptographic problem until a miner solves Bl at [l . Bl is broaclcast to all. Nodes check proof-ofⁱ work and transactions validity, and express acceptance by chaining the next block to Bl.

Ideally, there is only onc chain, to which all miners attach their blocks. One of the major questions about, blockchain is whether such an outcome will arise. The alternative outcome is onc in which miners do not, all attach their block to the same chain. Suppose, e.g., that the last, block solved is Bn, but miner m chains his next block to the parent, block of Bn, i.e., Bn 1. This starts a fork, illustrated in Figure 2. If some miners follow m,

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throughput. ⁵⁴ Two main solutions, Segregated Wit,ncss (SegWit) and Bit,coin Unlimited (BU), are supported by different, Bitcoin community members, with the threat of some to fork in an attempt to impose their preferred solution. As of May 2017, it, is not, clear which solution will be adopted, nor whether it will lead to a fork.

How do forks happen? The above coordination issues, which can arise following a technological change or an unpredictable event; (like the hacking of TheDAO) have been overlooked and it is a contribution of the present, paper to undescorc and analyse them. Coming from a different, angle, an often mentioned potential cause of forks is "double-spending." Suppose miner m from the example above buys an object from some party Y a,nd the transfer of m's bitcoins to Y is recorded in B,. This could give an incentive for miner m [o mine from Bn,-l, trying [o attract miners to his chain, to orphan Bn and void the transfer of his bit,coins to Y. m would then be able to spend his biccoins again, i.e., would "double spencl.'

'I This includes rewards given by the blockchain system plus transaction fees which the originators of trade can choose to offer for the valida,tion of their transactions.

⁵⁴ Precisely, the protocol sets the maximum size of a, block of transactions to one megabyte, which slows down the speed of transactions validation and hinders the development of the network itself.

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Non-instantaneous dissemination of information through the network is another potential reason why forks, i.e., competing versions of the ledger, could arise. Na,kamoto (2008) identified that problem and suggested it would be solved if miners always chained their blocks to the longest, chain:

"Nodes always consider the longest chain to bc [he correct one and will keep working on extending it. If two nodes broadcast, different versions of the next, block

some nodes may receive one or the other first. In that, case, they work on the first one they received, but, save t,hc other branch in case it, becomes longer. The tie will be broken when the next, proof-ofwork is found and one branch becomes longer; the nodes that, were working on the other branch will then switch to the longer one.'

In the present paper, we abstract from these two problems, assuming miners do not, attempt to

double spend and also that, information is instan disseminated in the network. In this
frictionless world, it, is commonly argued, in particular by the blockcha,in community, that blockchains should give rise to a single and stable consensus, and thus offer a reliable way

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sufficiently many blocks have been attached to that chain (this is the socalled " k-blocks rule"). This can lead miners working on different chains to continue to do so, in order to beat the competing chain. This can contribute to the

emergence of persistent forks (Proposition 3).

While the persistent forks result hinges on the strategic behaviour of miners, who anticipate their strategy will affect the value of their rewards, the emergence of forks, making the previously longest chain orphan, relies only on coordination effects, and would also arise in a competitive environment.

In the last section of the current paper, we discuss how integrating frictions in our model, such as attempts to double-spend or non-instantaneous dissemination of information, could provide further insights into the blockchain 's stability. We also suggest to endogenise the computing capacity that each miner installs on the network. In the Bitcoin protocol, total computing capacity determines the difficulty to solve blocks. Because each miner does not take into account the impact of his computing capacity on the diffculty of the cryptographic problem faced by other miners, we conjecture that an arms race can occur, leading to over-investment in computing power (not unlike the over-investment in financial expertise noted by Glode, Green and Lowery (2012)). This provides a roadmap for our future research.

Literature: Most existing literature on blockchains is in computer science, with the notable exceptions of Harvey (2016), who discusses the pros and cons of blockchains and Yermack (2017) who discusses their implications for corporate governance.

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Computer science papers offer insightful analyses of potential strategic problems, but usually do not rely on the same type of formalism as in economics. Bonneau et al. (2016) analyse how mining pools (i.e., groups of miners) controlling a large fraction of the computing power could attack the chain. Eyal and Sirer (2014) show how colluding miners can obtain a larger revenue than their fair shares. Teusch, Jain and Saxena (2016) study how a strategic miner can fork and attack the blockchain to double spend. The paper to which our analysis is the closest is Kroll, Davey and Felten (2013). They note that the interaction between miners should be analysed as a game. They argue that the LCR is a Nash equilibrium. While their analysis offers interesting economic intuition, it does not offer a formal analysis and proof of equilibrium. Another difference between our analysis and theirs is our analysis of forks on the equilibrium path.

7

Thus, a reasonable order of magnitude for IVI is around 15. Because the number of pools is finite, it

PHash.lO: 0.2%

F2Pool: 10.6%

8TCC Pool: 9.7%

is appropriate to take a ga,mc approach, in which each of the M players behaves
strategically. In the discussion below, we will highlight which results rely on this strategic bella,viour and which would also obta,in in a, competitive environment.



shawnpOwers:

Unknown: Kano CKPool: BATPOOL:

CANOE GBMiners: BitClub Network: ViaHTC:

Bitcoin.com:

BTC.TOP: 9.2%

Figurc 3: Hashrate distribution of Bitcoin mining pools on April 20, 2017. Source: blockchain.info. servers are located in China. The other three main pools have servers in China, .Japan and the US.

Mining technology: There is a continuous flow of transactions sent for confirmation by end-users. ⁶ For the moment, for simplicity, we assume all miners perfectly and instantaneously observe this flow, which they include in the blocks they mine. The time it takes a miner to solve his block depends on the difficulty of the cryptographic problem and the miner's computing

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fiFor simplicity we, take the flow of transactions to be exogenous, while in practice it can a,ctually be endogenous. hi fact, we don't model the transactions and model the blockchain process directly at, the level of the blocks.

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economic mechanisrn we analyse below.

Wc assume that at time exponentially distributed, with parameter Awn, , miner m is hit by a liquidity shock. At time the miner must, leave the game and sell the cryptocurrcncics hc earned previously to a new miner who also inherits his beliefs and preferences. ⁵⁵ Thus, exits are compensated by ent,ries and the environment is stationary.

Blockchain: At time 0, there is an initial state of the ledger, encoded in 130, and a set, of tra,nsactions. Starting from 130, miners start working on the first block, 131 , which contains the initial set, of transactions. Once Bl is solved, miners must choose t,o which parent, block to chain the next, block (132) they mine. If minors choose B] as a parent block, they continue the first, chain. Alternatively, miners ca,n choose to disregard B] and attach B2 to BC). In that case, miners start, a fork and there are two competing chains, one including 130 and B], the other Bo and B2.

As the, game unfolds, a tree of blocks develops. In the above example, once B2 is solved, the tree has three vertices: 130, Bl and 132. If miners continue the first chain, by attaching B2 to Bl the two edges (or branches) of the tree are (Bo, Bl) and (131 , 132). In contrast, if miners start, a fork, the two edges arc (130, B]) and (Bo, 132). At, each vertex 13k, the tree also includes a label, identifying the miner who solved the corresponding block, The indices of the blocks give the order in which they have been solved. That is, if k < n, then block 13k was solved before block Bn.

In general, at, any time l, one can observe a tree of solved blocks C ^t {P}, E ^l', I ^l'}, where B ^t (130, ...Bn,) is the set, of all blocks that have been solved by time t, E ^l {(B(), DI), ...Wk, Bw), ...1, with < k: < k' < n, is the set, of edges chaining t,hcsc blocks, and I L = ...m(Bn)) is the set of identities of miners who solved blocks. Within a tree, a chain is a sequence of connected blocks in which each block is connected to at most, one subsequent, block. Thus, cach fork starts a new chain. More formally, we define a fork as follows:

Definition 1 Fork;: Th,cre is a fork: at time t 'if a,nd only i/ there exists (Bi, Bk, Bkl) 'included 'in B ^t such that (Bi, 13k) a,nd (Bi, 13k,) belong to E ^l .

It, is also useful to define the original cha,in for a given tree C", as follows:

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practice, miners do not sell their reward immediately after they have earned it. In particular, the so called " k-blocks rule" implies that the cryptocurrency obta,incd by m for solving a block will be, accepted by others only after sufficiently many blocks have been chained to that, block.

At time the, payoff from each solved block depends on the credibility of the cha,in that, contains the block. Consider two polar cases: In the first case, a block solved by a mincr becomes orphaned, i.e., no further blocks are att,ached to it, so that, no miner expresses acceptance of that block and

⁵⁵ Wc explain below the process through which miner m accumulates crypt,ocurrcncies.

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the transfer of crypt,ocurrcncy it, encodes. In the second case there is a single chain to which all blocks belong, reflecting consensus on the blocks in that, chain. The value of a rewa,rd in the first case, is likely to be zero, and is bound to be smaller than in the second case. Next, consider an intermediate case, in which the block is included in a chain competing with another one. As long as a significant fraction of the miners are working on each of the chains, the value of rewards included in the blocks of the two chains, while uncertain, can remain positive.

More formally, we assume (hat (he payoff for miner m, from solving B is an increasing function, G(.), of the number of miners active at time zm, in the chain including B. For exa,mple, suppose there, are two act,ivc chains at time zm,. If [herc arc K miners active in the chain including B, and M -- K in the other, the payoffs from solving blocks are the following: The miner who solved block B, which we denote by m,(B), earns G(K) for block B. A miner who solved a block in the other chain earns G(M -- K) for that block. If a miner solved a block that, belongs to both chains, he earns G(M -- K) + Wc assume that, G(O) G(l) = since, when there is only onc or no miner on a chain, the associated cryptocurrency has no value. Finally, wc assume that when several chains compete, the total value of a

¹¹ One must, also specify what happens if -zm occurs just after a fork starts, after a block 13,,, has just been solved. The probability of this event, is very small, and in practice it is not a very relevant, consideration, but, for completeness, wc need to specify the value of the reward

earned by m(Bn) when K miners chain the block they curreni,ly mine to while M -- K chain
their block to Suppose there was a single, chain up to and including Bn. Three alterna,tive hypotheses are possible. First, one could posit, that the not yet realiscd fork does not, reduce the credibility of t,hc current chain. hi that case, m(13n) earns G(M) for Bn. Second, one could posit irrespective of how many miners fork, the attempt to fork reduces the overall credibility of the chain, reducing the reward for 13m, to some arbitrary g < G(M). Third, one could posit that the reward for 13Tl, is worth G(K). Wc will highlight in the proofs the extent, to which these alternatives affect, our construction.

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+ ⁹⁰

Time

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Figure 4: Bitcoin price during the March 2013 fork.

The graph plots individual transaction prices obtained from a major bitcoin exchange platform, Bitstamp, during the March 11-12, 2013 fork. The first dotted vertical line represents the time at which the fork started, and the second dotted vertical line represents the time at which the original chain caught up the fork.

assume that at each time T e T, the realisation of a sunspot random variable r^T is observed by all, and we include it in the state. r ^T is uniformly distributed on [0, 1] and i.i.d. over time.

Thus, we define -- ( C^T , A^T , T^T ) and denote by O the set of states of the world.

Strategies: Miner m chooses his strategy to maximise his expected payoff at time zm. At each time T G T, miners observe the whole history of the game, that is, the state wr, as well as, e.g., the exact timing of blocks resolution and the previous mining choices. In the spirit of Markov perfection,

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of them is hit by the liquidity shock. This is the case if a,ll miners stick to the original chain at any time T G T . If they do so the longest, chain rule (LCR) trivially holds. Our first, proposition states that there exists an equilibrium in which miners follow this strategy.

Proposition 1 There exists a Markov Perfect Equilibrium in which, on the equilibrium path there is a single chain and all miners follow the LCR, thus obtaining their maximum expected payoff,

The intuition for Proposition 1 is the following. When all miners up to T attach their blocks to the original chain, thus following the LCR, there is a, single chain at, T. If [he others abide (,his strategy, then m can obtain his maximum possible expected payoff, by a,lso abiding to it. Hence there is no profitable one shot deviation from the stra,tcgy which consists in extending the original (and thereby longest,) chain. Precisely, each miner rationally anticipates that if he deviates and solves a, block, the other miners would not; follow him, ancl the block solved out, of the equilibrium path would have no value.

In the context, of the strategic interaction characteriscd in Proposition 1, miners are not, really compeling to solve their block before the others. That another miner solves his block before m cloes not, in itself, reduce m,'s gains. The only thing that matters for miners to obt,a,in the maximum payoff they get, in Proposition 1 is that, they coordinate well and all work on the same chain.

It is also noteworthy that the result in Proposition 1 docs not depend on the number of miners M. The economic mecha,nism involvecl in Proposition 1 docs not hinge on strategic behaviour. It is purely driven by coordination effects, which would also be at, play in a competitive environment.

Proposition 1 emphasiscs that; attaching blocks to the original chain is a simple way for miners to coorclinate their actions, and results in a single chain with no fork. There might, however, bc other ways for miners to coordinate in our stochastic game. In particular they could rely on the sunspot variable r ^T . Wc now exhibit an equilibrium in which conditioning actions on r_r T leads Lo equilibria with forks.

54

Intuitively, suppose miners follow the original chain until the realisation of the sunspot, variable is such that, miners anticipate a fork. As shown below, because of coordination effects, this a,nticipation is self fulfilling.

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"Gavin Andresen: the 0.8 fork is longer, yes? so majority hashpower is 0.8 . first rule of bitcoin: majority hashpower wins

Luke Dashjr: if we go with 0.8 we are hard forking

BTC Guild: I can single handedly put 0.7 back to the majority hashpower. I just need confirmation that that's what should be done.

Pieter Wuille: that is what should be done, but we should have consensus first

As illustrated by the above quoted discussions, miners faced a dilemma. Should they follow the longest chain rule and continue mining the 0.8 chain which had attracted the majority of the computing power? Or should they fork from it, reverting to a different version of the blockchain? The above discussion shows that the overarching concern of the miners was that they wanted to follow the consensus. BTC Guild, which was one of the largest pools at the time, eventually chose to downgrade to the 0.7 version. This resulted in the 0.7 chain becoming the longest, and all miners coordinating back to it. Consequently more than 24 blocks, solved on the 0.8 chain, became orphaned, and their miners (including BTC Guild) lost the corresponding rewards. Commenting on this situation, Narayanan (2015) wrote:

"One way to look at this is that BTC Guild sacrificed revenues for the good of the network. But these actions can also be justified from a revenue-maximising perspective. If the BTC Guild operator believed that the 0.7 branch would win anyway (perhaps the developers would be able to convince another large pool operator), then moving first is relatively best, since delaying would only take BTC Guild further down the doomed branch.'

This illustrates the behaviour of miners in Proposition 2: if one miner expects all the others to fork, then he is better off following them. Similarly to the 0.7 chain in the 2013 Bitcoin fork, in Proposition 2, the fork stemming from Bn(T) f

becomes the only active chain. Since it does not include blocks to Bn(T),
the miners who solved these blocks lose their rewards. Consequently, these miners earn less than gr}^ax , while the other miners do not earn more than Thus the forking equilibrium in Proposition 2 is Pareto dominated by the single chain equilibrium in Proposition 1.

19

In our model miners hold their rewards until zm and therefore have vested interests. In practice, miners cannot sell their rewards immediately after solving blocks, due to the k-blocks rule. Our model takes a simplified view of this situation by assuming that the vesting period lasts until zm. Our next result illustrates the consequences of vested interests. To state that result, rank the miners by their vested interest in the original chain at time T ^f as follows



TO(m,

where Pr(zm T') is the probability that at the next stopping time T', miner m is hit by a liquidity

shock, and -- Nm(T^f ) = 1) is the probability that he solves his block at T/.
Consider the following condition.

Condition 1 For any M and any K < M, G(K) + - K) = G(M), and WT is such that there exists K e {Int(}) + 2, ...M} (where Int denotes the integer part) such that



2

(1)

55

and for m > K



< v ⁰ (m,

(2) while for m K

> c^o on,

(3)

The assumption that for any M and any K < M, G(K) + G(M -- K) -- G(M), simplifies the presentation of Condition 1. However, Proposition 3 below also holds in the more general case where G(K)+G(M--K) G(M) . ⁵⁶Consider an arbitrary integer f. Let T^f be the first time at which r^T > 1 -- E, f < n(T) and Condition 1 holds.

21

of Proposition 3.



Original chain with M -- K miners

New chain with K miners

t

56 In addition to notational changes, it would require imposing an (arbitrarily large) upper bound on miners' vested interests.

56

Figure 5: Equilibrium of Proposition 3

Unlike Proposition 1 and Proposition 2, the conditions in Proposition 3 depend on the number of miners. More precisely, the tradeoffs faced by the miners involve the effect of their mining strategy on the value of their rewards. If miners were competitive and their choice had no impact on the value of their rewards, this strategic effect would not arise.

Finally note that the equilibrium outcome in Proposition 3 is Pareto dominated by that in Proposition 1. Again, forking reduces the total gains of the miners, and yet it can arise in equilibrium.

VI. Extensions (work-in-progress)

So far we have considered the case in which i) there are no frictions, and ii) computing capacity is given and constant. In future research, we will work on relaxing some or all of these assumptions and examine to what extent the economic mechanisms we already identified are still at play and what new effects arise. We will also endeavour to distill the implications of our theoretical analysis.

23

turn, determine the difficulty of the proof-of-work. ⁵⁷ In this context, the, individual decisions of the miners exert negative externalities on their competitors: When m, increases his computing power, this raises the diflicult,y for all the other miners. Thus, we conjecture that an arms race occurs (not unlike in the case of financial technologies and high frequency trading, as noted by Glode, Green and Lowery (2012) and by Biais, Foucault and Moinas (2016)). This could imply over-investment, in the sense that equilibrium aggregate investment would be larger than its socially optimal counterpart. Such overinvestment would be particularly undesirable, given that the proof-of-work mechanism is already criticised for allocating computing power and energy to solving useless cryptographic problems.

VII. Conclusion

Our analysis suggests that mining in a blockchain is a coordination game. Coordination games usually have multiple equilibria, some of which are Pareto dominated. Our first results illustrate that this can be the case in the blockchain, and raise an important point in the policy debate on blockchains: when record keeping is decentralised, efficient decentralisation requires coordination, while coordination problems can lead to inefficient equilibria. It would be interesting to study if

⁵⁷ Intuitively, if difficulty was kept, constant, an increase in computing capacity would lead to an increase in the frequency of blocks validations. Instead of one block every 10 minutes, there could be, for example, one block every 8 minutes. The increase in difficulty would bring the average duration between two blocks back to minutes.

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and how inefficient equilibria could be avoided. Maybe cheap talk could play a role in this context. This might provide a rationale for communication channels among miners and developers, such as IRC channels and forums. Another communication device used in practice by miners is flags attached to blocks to convey messages to other miners, such as, e.g., support for an upgrade, which might then lead to or help avoid a fork. It would also be interesting to identify the main drivers of blockchain instability. For example, one could analyse if concentration of computing power can be dangerous. One could also study if other reward schemes than that currently used in blockchains could generate better outcomes. For example, while Bit,coin does not reward orphaned blocks, Ethereum does, to some extent. Should onc expect, the latter reward scheme to generate better outcomes than the former?

25

Appendix

Throughout the proofs we will use the following lemma: Lemma 1 Our blockchain game is continuous at infinity.

Proof of Lemma 1: Denote by J(om) the expected payoff of miner m if he follows strategy cm. Consider an alternative strategy, am,ⁱ that prescribes the same actions as am until time T and differs afterwards. The difference between the two expected payoffs can be written as



Pr(zm <

Now, by definition,



Moreover lim Pr(zm > T) 0,

T+00 and J (0m) -- J(dm) is bounded,

since is finite. Hence,

lim J(om) -- J(dm) 0,

00 which ensures that our game is

continuous at infinity.

A. QED

Proof of Proposition 1: By Lemma 1, a strategy profile forms a subgame perfect equilibrium if and only if there is no profitable one shot deviation from that strategy at any stage in the game.

Our candidate equilibrium, me-M, is that, for any CUT , miners chain their block to the most recent block in the original chain.

To prove that this is a Markov perfect equilibrium we now show that, in any state wt, any miner prefers to follow the equilibrium, and chain his block to the most recent one in the original chain, rather than engaging in a one shot deviation, chaining his block to another block, B, at time T, and then reverting to the equilibrium strategy.

To do so, consider three cases, whose probabilities are independent of the miners' actions (since they reflect the distributions of independent Poisson processes whose intensities are exogenous)

27

Proof of Proposition 2: Denote by n(T) the index of the last block solved by time T, by Bn(T) the corresponding block and by I ^f the first time at which the sunspot variable is above 1 -- E and f < n(T).

Our candidate equilibrium strategy profile, a* , specifies the following:

a) Before the fork: If T < T ^f , miners chain their block to the most recent block in the original chain.

b) At the fork inception: If T T^f , or T > T ^f and cut does not include an edge (Bn(Tf) f, Bk+l), with k > n(T), miners chain their block to

c) After the fork: If T > T ^f and WT includes an edge Bk+l), with k > n(T ^f ), miners chain
their block to the most recently solved block in the chain including (Bn(Tf) f, Bk*+l), (with k* = min{k n(T ^f )

s.t. there exists an edge (Bn(Tf) f, Bk+l)}), whose index is the index of its parent plus one or, if such a block does not exist, to B/c* +1.

Note that if all miners follow a* , their behaviour on the equilibrium path is as described in Proposition 2. To prove that this is a Markov perfect equilibrium, we need to prove that a miner does not have a profitable one shot deviation from o*. We hereafter consider the three cases a), b) and c) in turn.

a) Before the fork: Bearing in mind that miner's actions don't affect the occurrence of the sunspot, at all times before T/ the proof of a) operates along the same line as the proof of Proposition 1.

b) At the fork inception: Compare m's expected gain if he follows the equilibrium strategy (chaining his block to Bn(Tf) f) to his expected gain from deviating once by chaining his block to # and then reverting to the equilibrium strategy. As earlier, the only relevant case is when the next event is that m solves If he had chained to B, then he expects that at later stages no miner (including himself) will chain any block to since he anticipates the equilibrium strategy to be followed. Consequently, his reward for mining attached to B is 0 (and therefore less than his gain if he had followed the equilibrium). Moreover, as before, his expected payoff from previously solved blocks as well as from future blocks, is unaffected by which block he has just mined.

58

29

c)

59

After the fork: If T > T^f , Condition 2 holds and the new chain exists, then miners m < K chain their block to the last block on the new chain, while miners m > K chain their block to the last block on the original chain.

d) After the fork off-path: Suppose there are two consecutive times T and T' such that Condition 2 holds at T but not at T'. Note that this can only happen after a deviation from the strategy prescribed in b) and c) where BH is either chained to the last block on the new chain (or Bn(Tf) f) by a miner m > K or chained to the last block on the original chain by a miner m < K. The equilibrium strategy then prescribes that miners exclude BT'. More precisely, suppose BT/ was chained to the original chain by m < K. Then at and after H, miners m < K chain their block to the last block on the new chain. At T/ miners m > K chain their block to the last block solved by time T on the original chain, B} and do so until a new block Bnew^O is solved and chained to B ^O After Bneu,^O is solved, miners m > K chain their block to the last block on the chain that contains (Bn(T) ^O Bnew^O ) that preexists all chains that contain (B n(T) ^O Bnew^O ). This chain then replaces the original chain in Condition 2. Symmetrically, if Bf/ was chained to the new chain by m > K, then at and after T', miners m > K chain their block to the last block on the original chain, while miners m < K exclude BT/ by mining from the last block solved by time T on the new chain, and then mining from the chain that originates from that fork. This chain then replaces the new chain in Condition 2.

As will become explicit below, the specification of the equilibrium strategy in states described in d) is useful to rule out certain types of deviations. Note that if the state is as described in d) and all miners play the equilibrium strategy, then the expected payoff of a miner, say m < K, at T¹ is



which is exactly his expected payoff at T under the equilibrium strategy described in b) and c). This also holds for miners m > K.

We need to prove that a miner does not have a profitable one shot deviation from a*. We hereafter consider each of the cases above in turn.

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Hence, one can set E so that, Pr(T f < z Iw z and correspondingly the gain from reducing the likelihood of a fork via a deviation, is arbitrarily close to 0.

Next consider the second effect. If miner m solves but this block is not on the original chain, no further block will be chained to it, since all miners henceforth will follow a*. Hence the expected payoff for this block is 0. If instead m was following the equilibrium strategy when he solved

the expected payoff from this block is strictly positive.

Overall, the first effect, which reflects the maximum gain from a one shot deviation can be set arbitrarily close to 0, while the second effect, which reflects the cost of a one shot deviation, is bounded away from 0. Hence, there is no profitable one shot deviation.

b) c) At or after the fork:

1) Consider first a deviation by a miner m > K.

Any deviation other than chaining to the last block on the new chain is ruled out by similar arguments as in Proposition 1. Hence we just have to check that rn, prefers to chain his block to the last block on the original chain, rather than to the last block on the new chain. As in the previous

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proofs, this one shot deviation affects rn's payoff only if the next stopping time T/ corresponding to two possible events: either m solves his block, or zrn occurs.

(i) Suppose miner m solves a block at T', i.e., IVm(T/) -- Nm(T) = 1. If Condition 2 is still true at T', since every miner, including m, reverts to the equilibrium strategy from T' on, the only impact of the deviation is that m earns G(K) for block Bn(T/) instead of G(M -- K) under the equilibrium strategy. If Condition 2 is not true at T', the only impact of the deviation is that m earns 0 for block Bn(T') instead of G(M -- K) under the equilibrium strategy. Indeed both under the equilibrium strategy and the deviation, his expected payoff at T' is his expected payoff at T plus the reward he receives for block Bn(T'), which is 0 under the deviation when Condition 2 does not, hold since from d) no miner will ever chain a block to Bn(T/) .

(ii) Suppose miner 'm, is hit, by a liquidity shock at, T', i.e., zm, = T'. Then his payoff under the deviation is

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Last, see that inequality (1) in Condition 1 guarantees that (2) and (3) cannot be satisfied jointly for the same miner m.

d) After the fork off-path

Suppose is as described in d) and consider a deviation by miner m before block is solved. If m chains his block to Bn(TI) and the next event is not that m solves his block, then his deviation is irrelevant. If the next event is that he solves his block, then the only impact of the deviation is that m earns 0 for this block, since all miners play the equilibrium strategy going forward so that no

miner will ever chain his block to

Suppose that miner m deviates and chains his block to a block that was solved before Bn(+). Then, as above, the only relevant deviations are for a miner m K to mine a block chained to the last block on the original chain solved by time T or for m > K to mine a block chained to the last block on the new chain solved by time T. By construction, the payoffs from these deviations and from adhering to the equilibrium strategy are identical to the payoffs derived in b) and c). Furthermore, given that no miner chains his block to Bn(T') which therefore yields 0 to the miner who solved it, a deviation is not profitable if Condition 2 holds when block Bn(T') is substracted from miners' vested interests vo (m, H) and oⁿ (m, H), that is, if v ^o (m, T) and oⁿ (m, T) are such that Condition 2 holds, which is true.

Finally, consider a deviation by miner m after block Bn(T0+1 is solved, then the state is such that Condition 2 holds, hence, from b) and c), there is no profitable one shot deviation. QED