Dans l’univers des crypto-monnaies, le terme « Blockchain » revient particulièrement souvent. Pourtant, cette technologie de stockage et de transmission d’informations décentralisée n’est pas connue de tous.


Concernant cette fameuse blockchain, les définitions abondent mais ne se ressemblent pas forcément. Il en résulte parfois quelques confusions. Certains y voient les prémices de ce que l’on pourrait appeler « l’Internet de la valeur ». D’autres l’associent toujours uniquement au Bitcoin, la monnaie numérique pour laquelle elle a été créée, ou à la cryptographie en général. Si elle est indissociable du processus de minage de nombreuses crypto-monnaies, la blockchain présente, en réalité, de multiples avantages.

 

Qu’est-ce que la Blockchain ?

 

Le monde dans lequel nous vivons est, pour la majeure partie, organisé selon un système centralisé au sein duquel quelques acteurs de poids sont indispensables à son fonctionnement quotidien. Banques, gouvernements, entreprises et autres organisations sont assimilés à des « tiers de confiance » qui forment une autorité centrale. Pour faire transiter de la valeur (de l’argent notamment), le recours aux infrastructures (matérialisées ou dématérialisées) mises à disposition et contrôlées par ces tiers de confiance est indispensable. 


La technologie blockchain permet entre autres de concevoir des systèmes de transaction indépendants de toute centralisation, capables de fonctionner sans le contrôle de ces tiers de confiance. Il s’agit de l’application originelle de la technologie blockchain : la définition même d’un fonctionnement décentralisé grâce auquel de la valeur peut transiter entre deux entités sans avoir recours à un intermédiaire.


Auparavant, pour partager un fichier sur Internet, il fallait nécessairement dupliquer celui-ci. Si, par exemple, vous envoyez un fichier par mail, votre destinataire recevra une copie du fichier qui demeurera toujours en votre possession. La révolution apportée par la blockchain correspond à la possibilité de transférer de la valeur d’un utilisateur à un autre sans la dupliquer. Ainsi a vu le jour un système monétaire d’une grande fiabilité en entièrement décentralisé grâce à la crypto-monnaie Bitcoin.


Selon la façon dont on souhaite tirer parti du système de blockchain, la définition peut varier. Elle peut en effet servir à :

  • Transférer des actifs (actions, titres, monnaie, etc.).
  • Garantir une traçabilité (de produits et actifs échangés).
  • Exécuter des smart contracts de manière automatisée.

 

Comment marche la Blockchain ?

 

L’article concernant la Blockchain sur Wikipedia est relativement complet et permet de comprendre qu’il s’agit, avant tout, d’une base de données organisée sous la forme d’une « chaîne de blocs ». Grâce à un réseau d’ordinateurs connectés, des données sont ajoutées à la blockchain comme de nouvelles pages d’un immense livre. Ces informations sont ajoutées en temps réel par plusieurs participants et, dans le cas d’une blockchain publique, chacun peut visualiser ces ajouts dès qu’ils apparaissent.

 

Blockchain publique VS Blockchain privée

 

Pour permettre la synchronisation de la blockchain, il est nécessaire d’avoir recours à un réseau d’ordinateurs appartenant à des utilisateurs non identifiables. Un protocole public, téléchargeable par n’importe qui, définit le fonctionnement du réseau. C’est de cette manière que fonctionne Bitcoin, par exemple, ou encore Ethereum. L’entretien de la blockchain de cette crypto-monnaie est conditionné par l’utilisation d’un blockchain wallet, Mist. Toute personne l’ayant téléchargé peut donc librement ajouter à la chaîne.


À l’inverse, pour la catégorie privée de blockchain, la définition perd un peu de son sens d’origine. Ce type de protocole implique en effet un fonctionnement plus centralisé, car un contrôle est appliqué au niveau de la visibilité, des permissions, etc. Seuls des participants sélectionnés peuvent contribuer à la maintenance et au développement d’une blockchain privée.

 

Proof-of-Work

 

Chaque nouvel ensemble de transactions blockchain est considéré comme un bloc et ajouté à la chaîne. Premier consensus utilisé dans l’histoire des crypto-monnaies, le système PoW ou Preuve de Travail (Proof of Work en anglais) permet l’ajout de nouveaux blocs à la chaîne par la résolution de calculs compliqués. À chaque bloc ajouté, un certain nombre de tokens de la devise en question sont créés. Le mineur reçoit alors une récompense pour son travail sous la forme d’une quantité prédéfinie de tokens.


Hautement sécurisée et forte de plus de dix ans de fonctionnement et d’améliorations constantes, la Preuve de Travail est un système éprouvé. Ses détracteurs lui reprochent cependant sa lenteur ainsi que sa voracité en énergie.


Bitcoin est le crypto-actif le plus ancien et donc le premier à avoir tiré parti du protocole PoW. Litecoin, Dogecoin ou encore Ethereum (bien que celui-ci soit en passe d’adopter un consensus PoS) sont des devises minées grâce à un consensus de type Proof or Work.

 

Proof-of-Stake

 

Dans le consensus de type Preuve d’Enjeu (PoS ou Proof of Stake en anglais), les dépenses énergétiques sont réduites au point que la validation de transactions ne coûte presque rien. Ce sont des personnes qui, physiquement, doivent inscrire des transactions pour créer de nouveaux blocs. Ces personnes sont choisies parmi des possesseurs de la crypto-monnaie dont il est question et récompensées par une certaine quantité de tokens. Plus ils possèdent de tokens au départ, meilleures sont leurs chances d’être sélectionnés pour valider un bloc. Ce système est moins sécurisé que le protocole PoW, et organiser une attaque (notamment de type « Nothing at Stake ») est à la fois simple et peu coûteux. Les participants peuvent notamment créer plusieurs branches (ou « forks ») pour en valider plusieurs et empocher des récompenses.


Parmi les crypto-devises obtenues par Preuve d’Enjeu, on compte le Dash et Qtum.

 

Les autres consensus

 

Parmi les autres consensus permettant de générer des crypto-monnaies, on pourra citer le protocole Proof of History (PoH ou Preuve d’Histoire). Celui-ci présenterait des avantages comme un gain de temps considérable, mais il n’est pour le moment pas accessible au grand public. 


Dans le consensus Delegated Proof of Stake (DPoS ou Preuve d’Enjeu Déléguée), les détenteurs de tokens élisent des représentants qui devront valider des transactions de manière officielle. Si le système PoS repose sur un choix aléatoire et large de participants, le DPoS fait appel à des délégués beaucoup moins nombreux, et un pourcentage des gains est attribué aux votants. Le processus est efficace et peu gourmand, mais présente le risque de déboucher sur un phénomène de centralisation.


Le Proof of Stake Voting (PoSV ou Preuve d’Enjeu à Scrutin) reprend plusieurs aspects du DPoS et apporte un niveau de sécurité supplémentaire grâce à des masternodes élus dont le rôle est de valider les blocs. Ce système est moins centralisé que la Preuve d’Enjeu Déléguée.


Le consensus Proof of Authority (PoA ou Preuve d’Autorité) est automatique et associé à des personnes dont l’identité est vérifiée. Ainsi, la transparence et l’efficacité sont récompensées, car les validateurs sont personnellement responsables de leurs actions. L’inconvénient principal de ce système est la centralisation.


Basé sur le consensus de Preuve d’Enjeu, celui de Proof of Importance (PoI ou Preuve d’Importance) relie la capacité de minage à la quantité de tokens possédés. Il s’agit aussi d’un protocole reposant sur la notoriété.


Rendu célèbre par Ripple qui l’a adopté pour son procédé de validation centralisé, le consensus Byzantine Fault Tolerance (BFT ou Tolérance aux Failles Byzantines) est hautement sécurisé. Il permet de se prémunir contre la transmission d’informations erronées.


Quant au consensus Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT ou Tolérance aux Failles Byzantines Déléguée), il présente l’avantage d’être moins centralisé que dans sa version non déléguée. La Neo blockchain est particulièrement représentative de ce système.

 

Qui a créé la Blockchain ?

 

En 2008, un individu (ou groupe d’individus) connu sous pseudonyme de Satoshi Nakamoto publie un livre blanc intitulé « Bitcoin – A Peer to Peer Electronic Cash System » (« Bitcoin : un système monétaire électronique de Pair à Pair »). C’est alors que commence l’histoire de la Blockchain, sa définition répondant à un besoin bien précis. Il s’agissait de créer un système permettant d’effectuer des transactions sans devoir compter sur une autorité tierce pour en garantir l’intégrité. Avec la blockchain pour protocole et le Bitcoin pour devise, ce concept pionnier a inspiré le lancement et le développement de nombreuses crypto-monnaies et de diverses réinterprétations du consensus originel.

 

Qu’est-ce qu’un block ?

 

Dans la technologie Blockchain, la définition d’un « Block » (ou « bloc » en français) correspond à un groupement de transactions ou d’échanges qui y sont enregistrés. Pour être créés, ces blocks doivent être validés selon le protocole observé par le réseau.


Vient alors l’étape du « hachage » au cours duquel des suites d’opérations cryptographiques et mathématiques permettent d’obtenir une signature (ou empreinte) unique : le hash cryptographique. Chaque block contient les informations relatives aux transactions effectuées dans le block précédent sur la chaîne. Ainsi, l’ordre est toujours respecté et les blocs ne peuvent être falsifiés.


Selon les protocoles utilisés, l’émission d’un nouveau block peut être plus ou moins gourmande en temps et en énergie. Au sein de chaque block, les transactions sont validées selon un système qui récompense au hasard un des mineurs qui as résolus correctement l’équation dans le laps de temps donné.

 

Qu’est-ce qu’un nœud Blockchain ?

 

Les nœuds (ou nodes en anglais) sont tous les ordinateurs détenant une copie d’une blockchain donnée. Il n’existe pas de restrictions concernant la création de nœuds au sein de la blockchain Bitcoin, par exemple, mais d’autres n’offrent pas de telles libertés.


Les (très nombreux) nœuds, contenant tous les mêmes informations, sont garants de l’intégrité de la blockchain par définition. Les dizaines de milliers de nœuds en opération permettent non seulement de conserver les données efficacement — puisque l’éventualité que celles-ci soient perdues par tous les nœuds à la fois est presque inexistante — et de manière relativement sécurisée.


Faire tourner un nœud sur son ordinateur n’est pas la même chose que de miner et n’offre pas la possibilité d’obtenir de compensation financière.

 

Blockchain : exemples d’applications

 

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, la blockchain ne touche pas uniquement à la cryptographie. Diverses applications sont en effet envisageables concernant la blockchain : supply chain ou secteur logistique, secteur bancaire, assurances, énergie… cette technologie est intéressante pour divers types d’acteurs.


L’automatisation de la traçabilité des produits, celle des procédures bancaires, des remboursements, de la gestion des stocks, etc. permet une fluidification des échanges et une meilleure réactivité à différents échelons.


La technologie blockchain est également à l’étude dans le domaine médical, où elle pourrait apporter une solution de stockage et de transfert des données à la hauteur des promesses de l’IoT (Internet des Objets).

 

La technologie Blockchain

 

Comme en témoignent les nombreuses ICO, la blockchain n’en est qu’à ses débuts. En 2017, notamment, les levées de fonds (le plus souvent en tokens d’Ethereum ou de Bitcoin) générées par ce moyen ont atteint plus de 3,5 milliards de dollars.


Frais moins élevés, traçabilité totale, gain de temps, excellente sécurité, décentralisation… toutes ces promesses font de la blockchain la définition même d’une technologie porteuse d’avenir. Les entreprises sont de plus en plus nombreuses à souhaiter investir dans les startups blockchain proposant des architectures parfois très diverses et régies par des smart contracts variables.

 

Smart contract Blockchain

 

Les contrats intelligents, ou smart contracts, sont apparus lorsqu’Ethereum a vu le jour en 2013. Faisant appel à un langage nommé « Solidity », les smart contracts permettent aujourd’hui d’automatiser de nombreux processus sans le moindre intermédiaire. C’est par le biais de ces contrats que les blockchains peuvent transporter automatiquement des données à condition que toutes les conditions prédéfinies soient remplies.


Inscrits dans la blockchain de manière immuable, ils sont également infalsifiables et peuvent même fonctionner de façon indépendante.


Grâce aux smart contracts et à leur fonctionnement de type « if/then » (si/alors), la technologie blockchain se prête à des applications diverses pouvant prendre en compte des données extérieures qui sont ensuite interprétées pour conditionner une réponse appropriée. Ainsi, une assurance pourrait rembourser différemment en cas d’accident. Si un conducteur prend le volant de jour, par temps clair et sans aucune contre-indication, la compensation ne sera ainsi pas la même que s’il conduit son véhicule alors que la météo a placé son département en alerte orange.


L’univers de la Blockchain est fascinant mais compliqué pour les non-initiés. On voit ainsi fleurir de plus en plus de MOOC blockchain grâce auxquels ceux qui souhaitent mieux comprendre les enjeux de cette technologie peuvent aborder plus sereinement l’éventualité d’en tirer parti.