01
Finalité hors ligne
La partie qui reçoit tranche sur place, sans réseau. Pas de store-and-forward, où le risque est différé puis porté plus tard par quelqu’un d’autre — une véritable acceptation, définitive sur place.
Antécédents
Une affirmation du type « aucun autre système n’est connu » vaut exactement ce que vaut la recherche qui la porte. Voici donc l’étalon, les sources et les constats — nommés, un par un.
Sept propriétés, chacune décidable isolément, à l’aune desquelles n’importe quel système se mesure — construction académique, produit industriel, pilote de banque centrale, brevet. Les six premières sont falsifiables : montrez un système qui les remplit toutes les six, et l’affirmation tombe.
01
La partie qui reçoit tranche sur place, sans réseau. Pas de store-and-forward, où le risque est différé puis porté plus tard par quelqu’un d’autre — une véritable acceptation, définitive sur place.
02
L’argument de sécurité ne repose pas sur un composant résistant aux manipulations logé dans l’appareil de l’utilisateur. Un smartphone ordinaire, sans matériel sécurisé. L’usage optionnel d’un tel composant est acceptable ; une affirmation qui s’effondre sans la puce ne l’est pas.
03
Le billet numérique poursuit sa route hors ligne, de la main à la main — au moins deux sauts sans retour chez l’émetteur. C’est la différence entre une carte de monnaie électronique et l’argent liquide : depuis la carte, la valeur va au commerçant et s’arrête là ; un billet, lui, continue.
04
L’identité de l’auteur d’une double dépense est cryptographiquement récupérable à partir des traces des deux paiements. Aucun tiers de confiance ne descelle quoi que ce soit et aucune autorité n’exerce son jugement — les mathématiques la produisent, et chacun peut la vérifier.
05
Le système désigne exactement le fraudeur d’origine, et tous les autres membres honnêtes de la chaîne conservent leur anonymat — ni les détenteurs honnêtes venus avant le fraudeur ni ceux venus après lui ne sont démasqués, ni même rendus suspects.
06
Un théorème formel établissant qu’aucune preuve valide de double dépense ne peut être produite contre un utilisateur honnête — ni par un émetteur malveillant, ni par des participants de la chaîne qui s’entendent. La littérature appelle cela exculpability, ou non-frameability. C’est ce qui sépare la responsabilité réelle de la simple accusabilité.
07
Une spécification versionnée, une implémentation de référence, un démonstrateur fonctionnel, des tailles et des temps d’exécution mesurés, un choix de courbe nommé, une couche de base en production, et un cadre réglementaire et d’indemnisation. Une construction juste sur le papier mais inutilisable à une caisse n’est pas un système de paiement.
L’objection habituelle faite à un étalon est que son auteur l’a taillé à sa mesure. Il vaut donc la peine de signaler qu’une systématisation entièrement indépendante mesure la cinquième propriété exactement de la même façon. L’une des colonnes de SoK: Offline Payment Systems, mars 2026 (université d’Innsbruck, université de Vienne, SBA Research ; arXiv:2603.16320, trente-six systèmes) s’intitule « privacy revocation », et se définit ainsi : DS si la levée n’intervient qu’en cas de double dépense, et U si la vie privée des utilisateurs honnêtes peut être révélée involontairement, comme effet secondaire de la détection d’une double dépense. Les auteurs composent le U en rouge, comme une propriété expressément indésirable. Parmi les systèmes pleinement capables de fonctionner hors ligne, exactement deux reçoivent un U — les deux constructions que l’étalon ci-dessus désigne précisément comme contre-exemples. Le critère n’est donc pas une invention de Pactena.
Quatre décennies, point par point, chacun avec ce qu’il a apporté et ce qu’il a coûté. Lue dans l’ordre, la lignée a une forme : chaque étape qui gagnait une propriété la payait ailleurs.
1982
Chaum : la signature aveugle.
L’idée de l’argent liquide numérique anonyme, dans une construction assez élégante pour rester fondatrice aujourd’hui encore.
En ligne. Le commerçant doit appeler la banque à chaque paiement pour savoir si le billet a déjà été dépensé. Inutilisable hors ligne, et sans aucun transfert.
1988
Chaum–Fiat–Naor : l’argent liquide électronique hors ligne.
La naissance de la double dépense qui se dénonce elle-même. L’identité du payeur est encodée dans le billet de telle sorte qu’un paiement ne révèle rien, tandis que deux paiements permettent à la banque de calculer le nom du fraudeur.
Un saut. L’utilisateur paie le commerçant, le commerçant dépose. Aucun trajet de la main à la main. Et un point qu’il vaut la peine d’énoncer précisément : l’article ne contient aucune preuve d’impossibilité sur la prévention. Ce qu’il contient, c’est une décision de conception — il s’appuie sur la détection plutôt que sur la prévention, parce que la prévention hors ligne ne peut pas être obtenue.
1990–1992
Okamoto–Ohta : le premier argent liquide électronique transférable.
De l’argent qui peut circuler entre un nombre quelconque d’utilisateurs.
L’anonymat est faible. Même sans aucune double dépense, il est décidable que deux paiements viennent du même utilisateur. La littérature a plus tard nommé cela weak anonymity.
1993
Chaum–Pedersen : un résultat négatif.
La preuve qu’un billet transféré grossit nécessairement à chaque remise, et qu’un observateur aux ressources illimitées reconnaît toujours un billet qu’il a détenu auparavant.
Ce théorème plane sur toute la lignée qui suit. Toute construction transférable doit payer par saut. La seule question ouverte, c’est de savoir combien.
2005
Camenisch–Hohenberger–Lysyanskaya : Compact E-Cash.
Une percée dans l’efficacité du retrait — de nombreux billets en une seule opération, dans un faible encombrement. Une brique de base largement utilisée depuis.
Non transférable. De l’utilisateur au commerçant, et le trajet s’arrête là.
2008
Canard–Gouget : le modèle formel.
La première systématisation formelle des notions d’anonymat pour l’argent liquide transférable, et la preuve que la notion la plus forte concevable est hors d’atteinte. Ils donnent aussi une construction qui satisfait toutes les propriétés atteignables.
Selon les mots mêmes de la littérature, « completely impractical » (totalement impraticable) — elle repose sur des réductions génériques de la théorie de la complexité, c’est donc une preuve de concept plutôt qu’un système constructible.
2009
Fuchsbauer, Vergnaud et leurs coauteurs : l’argent liquide transférable à taille constante.
Un contournement élégant de la borne de croissance : l’historique de la chaîne n’est pas porté par le billet mais stocké dans des reçus conservés par les utilisateurs. La taille reste constante.
C’est le prix le plus instructif de toute l’histoire. En cas de double dépense, un traceur de confiance pouvait révéler l’identité des détenteurs honnêtes par les mains desquels le billet contaminé était ensuite passé — les innocents payaient pour le coupable, même si ce n’était que devant une partie privilégiée. Deux précisions, par souci d’équité : l’anonymat n’est pas perdu publiquement, seulement à l’égard de cette partie de confiance, et le processus est interactif, les reçus devant être demandés aux utilisateurs. À l’aune de l’étalon ci-dessus, la propriété n’en est pas moins manquée : des détenteurs honnêtes se retrouvent identifiés, et rendus suspects.
2011
Blazy et ses coauteurs : l’anonymat avec un juge.
Une réparation des défauts du travail précédent, qui rend son anonymat à l’utilisateur honnête.
Il faut un juge qui voit tout. Cette clé n’identifie pas seulement le fraudeur : avec elle, n’importe quel billet et n’importe quel utilisateur peuvent être suivis à tout moment. Le prix n’a pas baissé, il a changé de forme — une clé unique qui ouvre l’anonymat du système entier.
2015
Baldimtsi–Chase–Fuchsbauer–Kohlweiss : l’argent liquide transférable pleinement anonyme.
La première construction à viser les trois notions d’anonymat de la littérature sans tiers de confiance. Les auteurs énoncent ainsi l’objectif de conception : « it needs to ensure that the right user is accused while the anonymity of honest owners … will be preserved » (il faut garantir que l’utilisateur accusé soit le bon, tout en préservant l’anonymat des détenteurs honnêtes) — en substance la cinquième propriété de l’étalon, dès 2015.
Deux prix. La preuve de la notion d’anonymat la plus forte s’est plus tard révélée entachée d’une erreur — trouvée par les auteurs du chapitre suivant. Et selon l’appréciation de la littérature elle-même, elle est « hardly practical » (à peine praticable) ; les briques de base sont « far from being implementable on constrained mobile devices » (loin d’être implémentables sur des appareils mobiles à ressources limitées).
En 2021, Balthazar Bauer, Georg Fuchsbauer et Chen Qian ont présenté à PKC Transferable E-Cash: A Cleaner Model and the First Practical Instantiation. Leur construction remplit les six propriétés falsifiables. Finalité hors ligne, sans confiance matérielle, profondeur de transfert illimitée, une double dépense qui se dénonce, une imputation qui épargne les innocents, et un théorème formel de non-incrimination — ce dernier face à une banque malveillante et à des participants de la chaîne qui s’entendent, en même temps. Les trois notions d’anonymat de la littérature sont prouvées, y compris la plus forte. La systématisation indépendante de 2026 le confirme et les place du côté « only in cases of double-spending ».
La faisabilité de cette combinaison de propriétés a donc été montrée par eux. Ce n’est pas contestable. Nommer la source du concept, et désigner précisément ce qui lui a été ajouté, c’est ce qui rend le reste de cette page vérifiable.
Ce qui n’a pas été fait relève strictement du fait, et tient en trois éléments : il n’y a pas d’implémentation publiée, pas de temps d’exécution mesuré et pas de choix de courbe. Trois sources indépendantes le confirment — un article ACNS 2026 qui cite le travail (« the performance of Bauer et al. is not reported »), le tableau du SoK 2026, où les cases implémentation, transactions par seconde et latence sont vides, et la thèse de doctorat du premier auteur, dont une recherche en texte intégral sur les temps d’exécution, les tailles en octets, un prototype ou une courbe ne renvoie rien de substantiel.
We view this as practical by current standards.
| Indicateur | Bauer–Fuchsbauer–Qian 2021 | Pactena v8 |
|---|---|---|
| Paquet de paiement remis au bénéficiaire, après retrait | 19 248 octets | ~456 octets |
| Croissance par transfert | +7 392 octets | +48 octets |
| La chaîne la plus profonde | profondeur illimitée | ~956 octets (dix sauts) |
| Vérification hors ligne | non mesurée | ~12 ms |
| Implémentation, benchmark, choix de courbe | rien de publié | implémentation de référence et démonstrateur fonctionnel |
Les chiffres du tableau proviennent de l’analyse d’efficacité de l’article, qui exprime les tailles en décomptes abstraits d’éléments de groupe. Convertis vers la courbe que les auteurs ont eux-mêmes examinée — une conversion que la littérature citante a également effectuée, en arrivant au même résultat —, ces décomptes donnent les tailles en octets ci-dessus. Leur billet pèse à peu près dix-neuf kilooctets à l’état neuf et grossit d’environ sept kilooctets à chaque remise ; après une chaîne de dix étapes, il est de l’ordre de quatre-vingt-dix kilooctets. Ce n’est pas une erreur de la part des auteurs : c’est le prix de la notion d’anonymat la plus forte, qu’ils ont assumée délibérément et justifiée dans l’article. La comparaison porte sur les paquets de paiement plutôt que sur les preuves parce que leur preuve de culpabilité fait 96 octets et reste constante avec la profondeur — mesurés sur la taille des preuves, les deux systèmes seraient indiscernables.
La différence est un compromis délibéré, sur deux points. La profondeur de transfert de Pactena est bornée — dix sauts, en paramètre configurable — et la leur ne l’est pas. La confidentialité de Pactena est transactionnelle et cloisonnée à la frontière de l’émetteur plutôt que systémique : le commerçant n’apprend pas qui a payé ; le bénéficiaire vérifie la contrepartie qui se tient devant lui, mais n’apprend rien des détenteurs antérieurs ; et un émetteur ne connaît que son propre client, plus l’émetteur avec lequel il doit se régler. Les utilisateurs intermédiaires de la chaîne ne sont exposés à personne. La notion d’anonymat la plus forte de la littérature exigerait aussi qu’un émetteur ne puisse pas suivre sa propre émission — dans un système réglementé, fondé sur le KYC, cela n’est ni nécessaire ni souhaitable, car c’est précisément de la responsabilité qu’il faut à la frontière de l’émetteur. Le prix du compromis se mesure : le paquet de paiement de Pactena croît de 48 octets par transfert, et non de sept kilooctets. Bauer, Fuchsbauer et Qian ont montré que la chose est faisable ; Pactena montre qu’elle est déployable.
Les années 1990 ont réellement connu l’argent liquide numérique hors ligne, dans de nombreux pays et à grande échelle. C’est la partie que la plupart des récits omettent, et c’est pourtant d’elle que la situation actuelle se comprend.
Années 1990
DigiCash / eCash — la société de Chaum.
La preuve que le paiement numérique anonyme fonctionne, sur un ordinateur personnel ordinaire, sans matériel sécurisé.
Dans le produit livré, la banque vérifiait chaque billet en ligne ; le mode hors ligne est resté une « future extension » (extension future). La société a fait faillite en 1998.
1992–1995
CAFE — le projet ESPRIT de l’UE, avec la participation de Chaum.
La construction la plus aboutie de la période — et la seule de cette période dotée d’une identification cryptographique du fraudeur : « Even if the tamper-resistance is broken, users who spend electronic money more than once are identified, and the identity of the user whose guardian was used for this fraud can be proved. » (Même si la résistance aux manipulations est brisée, les utilisateurs qui dépensent plus d’une fois de la monnaie électronique sont identifiés, et l’identité de l’utilisateur dont le dispositif a servi à cette fraude peut être prouvée.) Dès 1994, les auteurs voyaient que ce qui compte est une preuve qui tienne devant un tribunal, et non la détection seule.
Selon les mots du projet lui-même : « it allows just one transfer of the electronic money » (il n’autorise qu’un seul transfert de la monnaie électronique). Un saut. Pas de chaîne. Le projet s’est achevé comme prévu en novembre 1995 et n’est jamais devenu un produit.
Années 1990
Mondex — NatWest, puis Mastercard.
De carte à carte, hors ligne, de la main à la main, sans compensation intermédiaire — de son époque, le seul système capable de tenir la chaîne sur une longueur illimitée. Un certificat ITSEC E6, un modèle de sécurité formel, et une exploitation réelle dans plus d’une douzaine de pays.
La confiance a déménagé dans la puce. La carte ne prouvait pas que personne n’avait triché ; elle s’appuyait sur le fait que tricher était infaisable. Aucune identification du fraudeur : la carte ne conservait que les dix dernières transactions, et il n’existait aucune piste d’audit globale. La critique de l’époque disait exactement cela. Le dernier marché a fermé en 2008.
1996–années 2020
GeldKarte, Octopus, Proton, Chipknip, Danmønt, Quick, Moneo, Visa Cash.
Un paiement hors ligne opérationnel et répandu, dans plusieurs pays, parfois pendant des décennies.
Tous bâtis sur une carte à puce résistante aux manipulations. Le transfert entre utilisateurs est soit expressément exclu — la documentation allemande de la GeldKarte consacre une section au principe de « Nichtübertragbarkeit von Guthaben » (non-transférabilité des avoirs) —, soit passe par une application en ligne, comme chez Octopus. Aucun ne dispose d’une identification cryptographique du fraudeur ; les abus sont traités par des comptes miroirs centraux et des listes noires.
Années 2020
Les banques centrales : la couche hors ligne de l’euro numérique, l’e-CNY, UPI Lite X, le pilote e-krona, la livre numérique, le projet Polaris de la BIS.
Le paiement hors ligne dans des systèmes réels et à gros volumes, dans un cadre réglementé, et parfois avec plus d’un saut.
L’ancrage de sécurité est partout une puce logée dans l’appareil de l’utilisateur, et l’identification du fraudeur est soit absente, soit institutionnelle plutôt que cryptographique. Dans l’expérimentation 2025 de la Bank of England, cinq fournisseurs sur cinq utilisaient des secure elements ; la Riksbank a essayé une conception fondée sur les seuls téléphones et l’a écartée par écrit.
Deux motifs, et ils tiennent sur quarante ans. Là où le paiement hors ligne a été pris au sérieux, on a mis du matériel dessous. Là où les mathématiques ont été choisies à la place, soit rien n’a été livré, soit les honnêtes ont payé le prix du fraudeur. Aucun système historique n’a rempli en même temps la chaîne hors ligne multi-sauts et l’identification cryptographique du fraudeur : Mondex avait la chaîne mais pas l’identification, CAFE avait l’identification mais pas la chaîne.
La note historique la plus forte est celle-ci. Lorsque David Chaum lui-même est revenu au paiement hors ligne, de la main à la main, en 2022, il est allé rechercher une carte physique, et il a écrit : « Solutions relying only on software, including previous proposals by the present author, do not provide strong assurance of finality. » (Les solutions reposant uniquement sur le logiciel — y compris les propositions antérieures du présent auteur — n’apportent pas de garantie forte de finalité.) Cette citation coupe des deux côtés, et les deux lectures ont leur place ici. Selon l’une, le fondateur du domaine constate que personne n’avait réussi sur la voie purement logicielle. Selon l’autre, une autorité considérable affirme que cette voie ne mène nulle part. La seconde lecture est un défi sérieux — et c’est la raison pour laquelle la construction Pactena a été mesurée, et pas seulement conçue.
Une affirmation du type « rien d’autre n’a été trouvé » vaut ce que vaut la recherche qui la porte. Les sources sont donc nommées ici une par une, avec l’étendue de ce qui a été dépouillé.
Les deuxième et troisième tours de recherche n’ont rien fait apparaître de neuf contre les six premières propriétés. La recherche a atteint son point de saturation.
Des citations sur l’argent numérique et le paiement hors ligne eux-mêmes.
Each faces open challenges: complete reliance on trusted hardware, the deanonymisation of honest users in the case of double-spending, or growing transactions with each offline payment. To date, no system providing offline functionality has been implemented.
(Chacun se heurte à des difficultés ouvertes : dépendance totale à du matériel de confiance, levée de l’anonymat des utilisateurs honnêtes en cas de double dépense, ou des transactions qui grossissent à chaque paiement hors ligne. À ce jour, aucun système offrant une fonctionnalité hors ligne n’a été implémenté.)
In a fully offline setting without secure hardware, double-spending cannot be prevented. … [Le mode multi-sauts] hinges entirely on the security of the hardware.
(Dans un environnement entièrement hors ligne et sans matériel sécurisé, la double dépense ne peut pas être empêchée. … [Le mode multi-sauts] repose entièrement sur la sécurité du matériel.)
Local storage settlement model — a settlement model referring to secure element (SE) in the digital euro user's devices performing the technical tasks of verification and registration of holdings…
(Modèle de règlement à stockage local — un modèle de règlement qui renvoie à l’élément sécurisé (SE) présent dans les appareils de l’utilisateur d’euro numérique, cet élément accomplissant les tâches techniques de vérification et d’enregistrement des avoirs…)
All solutions used secure elements to support double spend and counterfeit prevention or to protect cryptographic key information.
(Toutes les solutions utilisaient des éléments sécurisés, soit pour prévenir la double dépense et la contrefaçon, soit pour protéger les informations de clés cryptographiques.)
This was not possible as our assessment is that it was not possible to achieve adequate safety. We therefore chose to base the offline solution solely on cards.
(Cela n’a pas été possible, car nous estimons qu’une sécurité suffisante ne pouvait pas être atteinte. Nous avons donc choisi de fonder la solution hors ligne uniquement sur des cartes.)
Any solution will depend on the tamper resistance of the user device to protect against physical and cyber attacks.
(Toute solution dépendra de la résistance aux manipulations de l’appareil de l’utilisateur pour se protéger des attaques physiques et informatiques.)
Deux phrases de plus décrivent exactement le dilemme apparent auquel toute la recherche s’attaquait. La BIS : « if there are no links between devices and user identity, there would be no way to identify potentially malicious users even if malicious devices can be blocked in the system. » (S’il n’existe aucun lien entre les appareils et l’identité des utilisateurs, il n’y aurait aucun moyen d’identifier les utilisateurs potentiellement malveillants, même si les appareils malveillants peuvent être bloqués dans le système.) La Bank of England : « if double spending were to occur, there would be no way of knowing which device initiated it. » (Si une double dépense survenait, il n’y aurait aucun moyen de savoir quel appareil l’a déclenchée.)
En 2026, le champ des banques centrales traite l’anonymat et l’identification du fraudeur comme mutuellement exclusifs. La littérature cryptographique sait depuis 2021 qu’ils ne le sont pas. Ce qui manquait, c’était l’instanciation déployable.
La faisabilité cryptographique de cette combinaison de propriétés a été établie par la littérature académique — Baldimtsi–Chase–Fuchsbauer–Kohlweiss en 2015 et Bauer–Fuchsbauer–Qian en 2021. Ce n’est pas contestable. Ce que Pactena ajoute, c’est l’innovation et la réalisation : tailles mesurées, temps de vérification mesuré, implémentation de référence et démo fonctionnelle, sur un téléphone ordinaire, sans matériel sécurisé. Le paquet de paiement remis au bénéficiaire pèse environ 456 octets à l’émission et environ 956 octets à la profondeur de chaîne maximale, vérifié en environ 12 ms.
La profondeur de transfert est délibérément bornée, dix sauts, la confidentialité étant préservée. L’évaluation cryptographique externe de la couche de paiement est en cours ; le résultat sera publié. La spécification est complète.
À la date d’août 2026, aucun autre système de paiement publiquement documenté et opérationnel n’est connu qui offre cette combinaison de propriétés ensemble, sous une forme implémentée et mesurée.
La recherche se poursuit en continu. Si vous connaissez un tel système, nous aimerions sincèrement en prendre connaissance.