Qu’est-ce que la Blockchain ?

Qu’est-ce que la Blockchain ? le concept de la technologie blockchain ou chaîne de blocs provient d’un papier de Satoshi Nakamoto “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System“.
Une blockchain est une base de données distribuée contenant l’ensemble des transactions.
Comme cette base de données est possédée par tous les nœuds, on peut penser qu’elle est difficilement falsifiable.
La blockchain est une technologie car on peut très bien l’assimiler à un protocole de transfert de valeur sans tiers de confiance.
Une blockchain va forcément de pair avec un “token”, un token se définissant comme un jeton échangeable.

Un peu d’historique

Pourquoi en est-t-on arrivé là ? Pour quelle problématique la blockchain a-t-elle été conçue ?
Le but premier du bitcoin était de créer du cash électronique. La problématique était d’envoyer un jeton sans passer par un tiers de confiance, c’est à dire sans intermédiaire.

Un tiers de confiance peut-être une banque, un état, ou une organisation etc…

Prenons un exemple concret : Supposons que Alice et Bob souhaitent s’envoyer de l’argent par e-mail.
Alice envoie alors à Bob un e-mail en lui disant “je t’envoie 10 euros”.
Il y a un problème si Bob est malhonnête car alors il pourrait très facilement modifier le contenu de l’e-mail et transformer les 10 euros en 100 euros puis se faire payer par la suite !

Tout aussi grave, Bob pourrait également se faire payer plusieurs fois en falsifiant la date de l’e-mail et se refaire payer indéfiniment.

Un besoin de consensus

Pour régler cela, la personne ou le groupe de personnes qui ont inventé la blockchain ont utilisé des concepts cryptographiques afin d’assurer l’intégrité du message “moi Alice, j’envoie à Bob le 27/11/2017 la somme de 10 euros.
Ainsi, il n’est plus possible à Bob de changer le message d’Alice sans que cela se voie.
De cette manière, il n’est pas possible de créer des “tokens”, de la monnaie, à partir de rien, sans consensus.
Le moyen utilisé pour vérifier que le travail a bien été accompli est d’utiliser un algorithme de décision proof-of-work, en français « preuve de travail ».

Cet algorithme permet une validation toutes les 10 minutes, par exemple, qui permet au réseau décentralisé d’arriver à un consensus sur l’état des transactions.

Cependant, un problème subsiste : comment s’assurer que les gens qui valident les transactions sont honnêtes ?
Il faut donc qu’émerge un consensus honnête et que toutes les personnes qui valident les transactions puissent être contrôlées par toutes les autres.

En effet, imaginons qu’un nœud décide d’envoyer des bitcoins puis retire la transaction qu’il vient de faire afin de garder le solde de son adresse intact.

En clair, de dépenser plusieurs fois des bitcoins, cela pose un gros problème. C’est ce que l’on appelle le problème des généraux byzantins. En informatique, cette métaphore fait référence à la possibilité de remettre en cause la fiabilité d’une information si celle-ci circule par des vecteurs corrompus.
Ce problème trouve solution si l’on suppose que 51% des individus sont honnêtes. En effet, si la majorité des nœuds est fiable, on est alors certain que la transaction est valide et honnête.

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Comment marche la blockchain ?

Comme dit précédemment, la blockchain est un livre de compte décentralisé, où toutes personnes qui participent au réseau (les nœuds) valident les transactions.
Comment cela marche concrètement ? Chaque chaine de blocs contient plusieurs transactions, ce sont ces blocs de transactions qui sont validés par l’ensemble des nœuds du réseau.

Un bloc contenant plusieurs transactions est validé toutes les dix minutes et ajouté à la blockchain. D’une façon plus imagée, une nouvelle page est ainsi ajoutée au livre de comptes toutes les dix minutes et toutes ces pages sont reliées entre elles.

Afin de garantir l’intégrité de chaque bloc, et être certain que des blocs n’ont pas été modifiés, eh bien, chaque bloc contient le hash du bloc précédent. Ainsi, tous les blocs sont liés entre eux, on ne peut changer les transactions d’un bloc sans modifier l’en-tête du bloc précédent. D’où la terminologie « chaîne de bloc » ou blockchain.

Ci-dessous une illustration de la blockchain.

Juste pour information, une fonction de hashage est en fait une fonction par laquelle on fait passer le livre comptable.

Ensuite il en ressortira une empreinte unique que l’on ajoute au bloc suivant pour en garantir l’intégrité.
Ainsi, si quelqu’un se met à changer un mot, un point, bref un bit, l’empreinte sera alors différente et l’on saura que le livre de comptes a été modifié !

Grace à toutes les innovations mises bout à bout, il est devient très compliqué pour une personne d’envoyer des bitcoins qu’elle ne possède pas.
Cela revient presque à notre exemple un peu simpliste d’Alice qui envoie à Bob un e-mail lui disant “je t’envoie 10 euros”. Dans la réalité, les choses sont un peu plus complexes. En fait dans la blockchain, il est écrit de manière infalsifiable d’où vient le jeton et où il est allé.
Pour faire simple, il est écrit dans la blockchain, Delphine a envoyé 10 euros à Alice qui les a envoyés à Bob qui les a envoyés à Eric et ainsi de suite jusqu’au possesseur actuel !

A quoi la blockchain peut-elle servir ?

La technologie blockchain est un protocole de transfert de valeur infalsifiable sans tiers de confiance. Pour être plus exacte avec un très grand nombre de tiers de confiance.
Grace à ce principe, on peut transférer, sans tiers de confiance, certes une unité monétaire mais aussi des actifs financiers.

Les actifs financiers peuvent être des actions, des obligations, des titres de propriété. On pourrait pourquoi pas un jour, même voter.
Mais on peut encore aller plus loin, par exemple avec Etherum, il est possible de faire des “smart contract”. On peut les programmer et ils peuvent s’exécuter automatiquement.
Par exemple, imaginons qu’Alice fasse le pari qu’il pleuvra demain avec Bob. Ils se mettent d’accord sur 10 euros et s’il pleut, Alice touchera les 10 euros automatiquement et sans aucune intervention d’un tiers.

Pour résumer, il peut donc y avoir des crypto-monnaies sans blockchain.
La blockchain est infalsifiable car il est très difficile pour une personne de changer une transaction. En effet, il lui faudrait effectuer ce changement sur tous les ordinateurs qui possèdent la blockchain en même temps !
Toutes les transactions qui ont été effectuées de sa création à aujourd’hui sont consultables. Mais attention chaque adresse est pseudo-anonyme !
Et surtout, la chose la plus importante, toutes les transactions s’effectuent sans tiers de confiance.

Article complémentaire : C’est quoi le mining de cryptomonnaies ?

Sources :

Wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bitcoin