La blockchain débloque l’avenir : Meilleure introduction technologique en 2024

Qu’est-ce que la blockchain ?

La blockchain est une base de données distribuée ou un grand livre partagé entre les nœuds d’un réseau informatique. Connue pour son rôle clé dans le maintien de registres de transactions sécurisés et décentralisés dans les systèmes de crypto-monnaies, son utilisation s’étend au-delà des crypto-monnaies. Les blockchains peuvent rendre les données de n’importe quel secteur immuables, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas être modifiées.

L’impossibilité de modifier les blocs signifie que la confiance n’est nécessaire que lorsque les données sont saisies par des utilisateurs ou des programmes. Cela réduit la dépendance à l’égard de tiers de confiance, souvent des auditeurs ou d’autres personnes qui introduisent des coûts et des erreurs.

Depuis l’introduction du bitcoin en 2009, l’utilisation de la blockchain a explosé avec la création de diverses crypto-monnaies, d’applications financières décentralisées (DeFi), de jetons non fongibles (NFT) et de contrats intelligents.

Points clés de la blockchain

• La blockchain est une base de données partagée qui diffère des bases de données classiques par la manière dont elle stocke les informations ; elle stocke les données dans des blocs cryptographiquement liés.
• Différents types d’informations peuvent être stockés sur une blockchain, mais elle est le plus souvent utilisée comme registre des transactions.
• En ce qui concerne le bitcoin, la blockchain est décentralisée, ce qui signifie qu’aucun individu ou groupe n’en a le contrôle ; au contraire, le contrôle est partagé entre tous les utilisateurs.
• Les blockchains décentralisées sont immuables, ce qui signifie qu’une fois les données saisies, elles ne peuvent être inversées. Dans le cas du bitcoin, les transactions sont enregistrées en permanence et accessibles à tous.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Vous connaissez peut-être les tableurs ou les bases de données. La blockchain est similaire en ce sens qu’il s’agit d’une base de données permettant de saisir et de stocker des informations. Toutefois, la principale différence entre les bases de données traditionnelles ou les feuilles de calcul et la blockchain réside dans la structure et l’accès aux données.

Les blockchains sont constituées de programmes appelés scripts, qui effectuent des tâches que vous feriez normalement dans une base de données : saisir et accéder à des informations, puis les sauvegarder et les stocker quelque part. Les blockchains sont distribuées, ce qui signifie que plusieurs copies sont conservées sur de nombreuses machines et qu’elles doivent toutes correspondre pour être valides.

Les blockchains collectent les informations relatives aux transactions et les introduisent dans un bloc, de la même manière qu’une feuille de calcul contient des informations dans des cellules. Une fois remplies, les informations sont soumises à un algorithme cryptographique qui crée un nombre hexadécimal appelé « valeur de hachage ».

Cette valeur de hachage est ensuite introduite dans l’en-tête du bloc inférieur et cryptée à l’aide des autres informations contenues dans le bloc. On obtient ainsi une série de blocs liés.

Processus de transaction

1. Les transactions suivent un processus spécifique, qui dépend de la blockchain dans laquelle la transaction a lieu. Par exemple, sur la blockchain de Bitcoin, l’initiation d’une transaction avec un portefeuille de crypto-monnaies (une application qui fournit une interface à la blockchain) déclenche une série d’événements.
2. Dans Bitcoin, votre transaction est envoyée à un pool de mémoire, où elle est stockée et mise en attente jusqu’à ce qu’un mineur ou un validateur la récupère. Une fois qu’elle est entrée dans un bloc et que ce bloc est rempli de transactions, il est fermé et crypté à l’aide d’un algorithme cryptographique. L’exploitation minière commence alors.
3. L’ensemble du réseau travaille simultanément pour « résoudre » le problème du hachage. Chacun génère un hachage aléatoire, à l’exception du « nonce », une abréviation pour un nombre utilisé une seule fois.
4. Chaque mineur commence par un nonce de zéro, qui est ajouté à la valeur de hachage générée de manière aléatoire. Si ce nombre n’est pas égal ou est inférieur à la valeur de hachage cible, 1 est ajouté au nonce et une nouvelle valeur de hachage de bloc est générée. Ce processus se poursuit jusqu’à ce qu’un mineur génère une valeur de hachage valide, remporte la course et reçoive une récompense.
5. La génération de valeurs de hachage aléatoires jusqu’à ce qu’une valeur spécifique soit trouvée est ce que l’on appelle souvent la « preuve de travail » – elle « prouve » que le mineur a effectué le travail. La quantité de travail nécessaire pour vérifier la valeur de hachage est la raison pour laquelle le réseau Bitcoin consomme autant de puissance de calcul et d’énergie.
6. Une fois qu’un bloc est fermé, la transaction est terminée. Toutefois, le bloc n’est pas considéré comme confirmé tant que cinq autres blocs ne l’ont pas validé. Le réseau met environ une heure pour effectuer la confirmation, car chaque bloc prend en moyenne moins de 10 minutes (le premier bloc contenant les transactions et les cinq blocs suivants multipliés par 10 équivalent à environ 60 minutes).
7. Toutes les blockchains ne suivent pas ce processus. Par exemple, le réseau Ethereum sélectionne au hasard un validateur parmi tous les utilisateurs qui misent sur Ethereum pour vérifier un bloc, qui est ensuite confirmé par le réseau. Ce processus est plus rapide et consomme moins d’énergie que celui du Bitcoin.

Qu’est-ce que la décentralisation ?

La blockchain permet de répartir les données de la base de données entre plusieurs nœuds de réseau (ordinateurs ou dispositifs exécutant le logiciel de la blockchain). Cela permet non seulement de créer une redondance, mais aussi de préserver la fidélité des données. Par exemple, si quelqu’un tente de modifier un enregistrement dans une instance de la base de données, d’autres nœuds l’en empêcheront. Ainsi, aucun nœud du réseau ne peut modifier les informations qui y sont stockées.

En raison de cette distribution et de la preuve cryptographique du travail accompli, les informations et les enregistrements (comme les transactions en crypto-monnaie) sont irréversibles. Ces enregistrements peuvent être une liste de transactions (comme dans les crypto-monnaies), mais les blockchains peuvent également stocker divers autres types d’informations, comme des contrats juridiques, des preuves d’identité ou des inventaires d’entreprise.

Transparence

En raison de la nature décentralisée de la blockchain Bitcoin, toutes les transactions peuvent être consultées de manière transparente en possédant un nœud personnel ou en utilisant un explorateur de blockchain qui permet à quiconque de consulter les transactions en temps réel. Chaque nœud possède sa propre copie de la chaîne, mise à jour avec la confirmation et l’ajout de nouveaux blocs. Cela signifie que vous pouvez suivre le bitcoin où qu’il aille, si vous le souhaitez.

Par exemple, des bourses ont été piratées par le passé, ce qui a entraîné la perte de grandes quantités de crypto-monnaie. Bien que les pirates soient anonymes (à l’exception de l’adresse de leur portefeuille), la crypto-monnaie qu’ils ont extraite est facile à retracer car les adresses des portefeuilles sont publiées sur la blockchain.

Bien entendu, les enregistrements stockés dans la blockchain Bitcoin (et dans la plupart des autres blockchains) sont cryptés. Cela signifie que seule la personne à qui l’adresse a été attribuée peut révéler son identité. Les utilisateurs de la blockchain peuvent donc rester anonymes tout en préservant la transparence.

La blockchain est-elle sûre ?

La technologie blockchain permet d’obtenir une sécurité et une confiance décentralisées de plusieurs manières. Premièrement, les nouveaux blocs sont toujours stockés de manière linéaire et chronologique. En d’autres termes, ils sont toujours ajoutés à la « fin » de la blockchain. Une fois qu’un bloc est ajouté à la fin de la blockchain, il est très difficile de revenir en arrière et d’en modifier le contenu, à moins qu’une majorité du réseau ne soit parvenue à un consensus en ce sens.

Toute modification des données d’un bloc modifie sa valeur de hachage. Étant donné que chaque bloc contient la valeur de hachage du bloc précédent, une modification affecterait tous les blocs suivants. Le réseau rejetterait tout bloc modifié car les valeurs de hachage ne correspondraient pas.

Les blockchains ne sont pas toutes impénétrables à 100 %. Il s’agit de grands livres distribués, qui utilisent un code pour créer un niveau de sécurité connu. S’il existe des vulnérabilités dans le code, elles peuvent être exploitées.

Par exemple, supposons qu’un pirate informatique dirige un nœud du réseau blockchain et souhaite modifier la blockchain pour voler de la crypto-monnaie à d’autres personnes. S’il modifie sa copie, il devra convaincre les autres nœuds que sa copie est la bonne.

Pour ce faire, ils doivent contrôler la majorité du réseau et l’insérer au bon moment. C’est ce qu’on appelle une attaque à 51 %, car il faut contrôler plus de 50 % du réseau pour tenter l’attaque.

Dans ce type d’attaques, le timing est essentiel : le réseau aura probablement dépassé le bloc qu’il tente de modifier au moment où le hacker agira. En effet, ces réseaux hachent à un rythme incroyablement rapide : le 21 avril 2023, le taux de hachage du réseau Bitcoin était de 348,1 exahashs par seconde (soit 18 zéros).

Bitcoin et Blockchain

La technologie blockchain a été décrite pour la première fois en 1991 par les chercheurs Stuart Haber et W. Scott Stornetta, qui souhaitaient mettre en place un système dans lequel les horodatages des documents ne pourraient pas être falsifiés. Mais ce n’est que près de vingt ans plus tard, avec le lancement de Bitcoin en janvier 2009, que la blockchain a été utilisée pour la première fois dans le monde réel.

Le protocole Bitcoin repose sur la blockchain. Dans un document de recherche présentant la monnaie numérique, le créateur pseudonyme de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, l’a décrite comme « un nouveau système d’argent électronique entièrement de pair à pair, sans tiers de confiance ».

Pour bien comprendre, il faut savoir que le bitcoin utilise la blockchain comme moyen d’enregistrer de manière transparente un registre des paiements entre les parties ou d’autres transactions.

La blockchain peut enregistrer en permanence un nombre illimité de points de données. Il peut s’agir de transactions, de votes électoraux, d’inventaires de produits, d’identifications d’État, d’actes de propriété, etc.

Actuellement, des dizaines de milliers de projets cherchent à mettre en œuvre la blockchain de diverses manières pour aider la société, non seulement pour enregistrer les transactions, mais aussi, par exemple, pour voter en toute sécurité lors d’élections démocratiques.

L’immuabilité de la blockchain signifie que les votes frauduleux deviendraient beaucoup plus difficiles. Par exemple, un système de vote pourrait donner à chaque citoyen d’un pays une crypto-monnaie ou un jeton unique.

Chaque candidat recevrait alors une adresse de portefeuille spécifique, et les électeurs enverraient leur jeton ou leur crypto-monnaie à l’adresse du candidat pour lequel ils souhaitent voter. La nature transparente et traçable de la blockchain éliminerait la nécessité d’un comptage manuel des votes ainsi que la capacité des acteurs malveillants à falsifier les bulletins de vote physiques.

Comment la blockchain est-elle utilisée ?

Il est bien connu que les blocs de la blockchain Bitcoin stockent les données des transactions. Aujourd’hui, plus de 23 000 autres systèmes de crypto-monnaie fonctionnent sur la blockchain. Mais il s’avère que la blockchain est un moyen fiable de stocker des données sur d’autres types de transactions.

Parmi les entreprises qui expérimentent la blockchain, citons Walmart, Pfizer, AIG, Siemens et Unilever, pour n’en citer que quelques-unes. Par exemple, IBM a créé la blockchain Food Trust pour suivre le parcours des aliments jusqu’à leur destination.

Pourquoi faire cela ? L’industrie alimentaire a été témoin d’innombrables épidémies d’E. coli, de salmonelles et de listeria ; dans certains cas, des substances nocives ont été introduites par inadvertance dans les aliments. Dans le passé, il fallait parfois des semaines pour trouver la source de ces épidémies ou la cause des maladies à partir de ce que les gens mangeaient.

Grâce à la blockchain, les marques peuvent retracer l’itinéraire des aliments depuis leur origine jusqu’à leur livraison, en passant par toutes les étapes. De plus, ces entreprises peuvent désormais voir tout ce avec quoi les aliments ont pu entrer en contact, ce qui leur permet d’identifier les problèmes plus rapidement, et donc de sauver des vies. Il s’agit là d’un exemple de blockchain dans la pratique, mais il existe de nombreuses autres formes de mise en œuvre de la blockchain.

Le bilan

La technologie a déjà été mise en œuvre et explorée dans de nombreuses applications pratiques, et la blockchain a fini par s’imposer, en grande partie grâce au bitcoin et aux crypto-monnaies. Mot à la mode chez tous les investisseurs du pays, la blockchain devrait rendre les opérations des entreprises et des gouvernements plus précises, plus efficaces, plus sûres et moins chères, avec moins d’intermédiaires.

Alors que nous entrons dans la troisième décennie de la blockchain, la question n’est plus de savoir si les entreprises traditionnelles vont rattraper la technologie, mais quand. Aujourd’hui, nous assistons à la montée en puissance des NFT et de la tokenisation des actifs. Les prochaines décennies devraient donc être une période de croissance significative pour la blockchain.

Références

wikipedia