Common input ownership

Une heuristique fondatrice

La common input ownership heuristic (CIOH) est le pilier historique de l'analyse on-chain. Elle stipule : si une transaction Bitcoin a plusieurs inputs, ils appartiennent vraisemblablement au même contrôleur de clés. Pourquoi ? Parce que pour signer une transaction multi-inputs, il faut posséder les clés privées de chacun. Sauf coordination explicite (CoinJoin, PayJoin), c'est donc le même utilisateur qui combine ses propres UTXO.

Pourquoi c'est si puissant

Cette heuristique permet le clustering d'adresses : une fois qu'on a relié deux adresses via une transaction multi-inputs, on peut transitivement relier toutes les adresses qui apparaissent un jour comme inputs avec elles. Sur la blockchain Bitcoin, ce simple raisonnement permet de fusionner des millions d'adresses en quelques centaines de milliers de clusters, dont beaucoup correspondent à des exchanges, mixers, mineurs, ou utilisateurs identifiables.

| Étape | Effet | |-------|-------| | Voir tx avec inputs A, B, C | Cluster {A, B, C} | | Voir tx avec inputs C, D | Cluster {A, B, C, D} | | Voir tx avec inputs D, E, F | Cluster {A, B, C, D, E, F} | | Etc. | Croissance exponentielle |

Études fondatrices

Plusieurs papiers académiques ont validé l'efficacité de la CIOH :

• Reid & Harrigan (2011) : première analyse à grande échelle
• Meiklejohn et al. (2013) : « A Fistful of Bitcoins », clustering méthodique
• Androulaki et al. (2013) : évaluation quantitative de la traçabilité

Ces travaux ont montré qu'avec la CIOH + KYC partagé par les exchanges, on peut désanonymiser une fraction significative des utilisateurs Bitcoin.

Comment la casser

| Technique | Mécanisme | |-----------|-----------| | CoinJoin | Mélange d'inputs de plusieurs participants | | Chaumian CoinJoin (Wasabi, WabiSabi) | Coordinateur aveugle | | PayJoin (BIP-78) | Payeur et destinataire fournissent des inputs | | Lightning Network | Paiements hors-chaîne, pas visibles | | Atomic swaps cross-chain | Inputs sur chaînes différentes | | Submarine swaps | Conversion BTC↔LN sans lier on-chain |

Toutes ces techniques cassent la CIOH en créant des transactions où plusieurs propriétaires signent réellement. L'observateur ne peut plus présumer la propriété commune.

Limites de la CIOH

• Faux positifs sur CoinJoin et PayJoin
• Échec sur multisig de service (partagé entre plusieurs utilisateurs)
• Échec sur exchanges qui mélangent les UTXO clients
• Failles intentionnelles : si un utilisateur fait une « fake CoinJoin » avec lui-même, l'observateur peut être trompé

Chainalysis et autres maintiennent des bases de données pour mitiger ces faux positifs, en flaggant les transactions reconnues comme CoinJoin et en excluant les exchanges connus du clustering naïf.

Évolution avec Payjoin

Payjoin (BIP-78) est sous-utilisé mais redoutable contre CIOH : chaque paiement classique peut devenir, du point de vue de l'observateur, indistinguable d'un mini-CoinJoin. Plus Payjoin se diffuse, plus la CIOH devient bruitée à grande échelle, ce qui est un effet positif même pour les utilisateurs qui n'utilisent pas Payjoin.

À retenir

La common input ownership heuristic est l'arme principale des chaînalystes. La connaître, c'est comprendre pourquoi mélanger des UTXO de sources différentes est un péché en termes de privacy, et pourquoi des outils comme CoinJoin, Payjoin et Lightning sont des contre-mesures essentielles à long terme.