Comprendre le fonctionnement derrière la blockchain en un seul article.

La blockchain transforme notre compréhension de la finance et de la gestion des données. Des Bitcoins à l'Ethereum, en passant par la traçabilité de la Supply Chain et les dossiers médicaux, les cas d'utilisation de cette technologie ne cessent de s'élargir. Mais comprenez-vous vraiment ce qu'est la blockchain et comment elle fonctionne ?

l'essence fondamentale de la blockchain

En termes simples, la blockchain est un livre de comptes numérique maintenu par un réseau d'ordinateurs distribués. Contrairement aux bases de données traditionnelles contrôlées par une institution centrale, les données sur la blockchain sont stockées sur de nombreux nœuds, chaque nœud conservant une copie complète.

Ce design offre trois grands avantages :

Tout d'abord, il y a la sécurité. Chaque donnée est cryptée par des techniques cryptographiques, et une fois enregistrée, elle ne peut pas être modifiée. Pour modifier une information, il faut simultanément modifier tous les blocs suivants, ce qui est presque impossible tant sur le plan technique qu'économique.

Deuxièmement, il y a la décentralisation. Aucune partie ne peut contrôler le réseau seule, le pouvoir est réparti entre tous les participants. Les transactions n'ont pas besoin de passer par des intermédiaires tels que des banques ou des gouvernements, les participants peuvent effectuer des transferts de valeur directement.

Enfin, il y a la transparence. Tous les enregistrements de transactions sont publics et vérifiables, et tout le monde peut retracer l'origine et la destination de chaque transaction via un explorateur de blockchain, ce qui facilite la réglementation et l'audit.

Comment fonctionne la blockchain

Pour comprendre le fonctionnement de la blockchain, il est essentiel de saisir cinq étapes clés :

Étape 1 : Initiation de la transaction. Lorsqu'un utilisateur initie une transaction (comme un virement), cette transaction est diffusée sur l'ensemble du réseau, des milliers de nœuds peuvent recevoir cette information.

Deuxième étape : Vérification de la transaction. Les nœuds du réseau vérifient la légitimité de la transaction selon des règles prédéfinies. Ils vont vérifier la signature numérique de l'expéditeur, la suffisance du solde et d'autres éléments pour s'assurer qu'il ne s'agit pas d'une transaction frauduleuse.

Troisième étape : Emballage des blocs. Les transactions vérifiées sont regroupées pour former un nouveau bloc. Chaque bloc contient des données de transaction, un horodatage, ainsi que la valeur de hachage cryptographique du bloc précédent — cette valeur de hachage agit comme une “clé”, verrouillant le bloc actuel avec le bloc précédent.

Étape 4 : Consensus atteint. Pour que le réseau ajoute ce nouveau bloc à la chaîne, tous les participants doivent s'accorder sur sa validité. Ce processus de consensus s'appelle le mécanisme de consensus.

Étape cinq : Chaîne de blocs. Une fois qu'un nouveau bloc est ajouté à la chaîne, les blocs suivants citeront sa valeur de hachage. Quiconque tente de falsifier un bloc antérieur verra sa valeur de hachage changer, ce qui compromet l'intégrité de toute la chaîne, immédiatement reconnue par le réseau.

Cryptographie : le gardien de la sécurité de la blockchain

Les caractéristiques de résilience à la falsification de la blockchain reposent sur la cryptographie. Parmi celles-ci, deux technologies sont particulièrement importantes :

Fonction de hachage est un calcul unidirectionnel. En entrant des données de n'importe quelle longueur, on peut obtenir une chaîne de caractères de longueur fixe (valeur de hachage). Modifier une lettre dans l'entrée change complètement le résultat — c'est ce qu'on appelle “l'effet d'avalanche”. La fonction SHA256 utilisée par Bitcoin, une fois que les données d'entrée changent, la sortie devient méconnaissable, ce qui garantit l'intégrité des données.

La cryptographie à clé publique est utilisée pour l'authentification. Chaque participant possède une paire de clés : une clé privée (gardée secrète) et une clé publique (partagée publiquement). Lors de l'initiation d'une transaction, la clé privée est utilisée pour la signer ; les autres utilisent la clé publique pour vérifier que cette signature provient bien de l'expéditeur revendiqué. Seul le détenteur de la clé privée peut autoriser la transaction, ce qui élimine les usurpations et les fraudes.

Mécanisme de consensus : le mécanisme de décision démocratique de blockchain

La plus grande innovation de la blockchain réside dans son mécanisme de consensus - un ensemble de règles permettant à des milliers d'inconnus de s'accorder sur la même chose.

Preuve de travail ( PoW ) est le premier mécanisme de consensus, utilisé par Bitcoin. Les mineurs rivalisent pour résoudre des problèmes mathématiques complexes, le premier à le résoudre peut ajouter le prochain bloc à la chaîne et recevoir une récompense en cryptomonnaie. Ce mécanisme garantit la sécurité, mais consomme beaucoup de puissance de calcul et d'énergie.

Preuve d'enjeu(PoS) est une solution améliorée, adoptée après Ethereum 2.0. Les validateurs n'ont pas besoin de rivaliser pour résoudre des problèmes, mais sont sélectionnés aléatoirement pour valider des blocs en fonction du montant de cryptomonnaie qu'ils ont mis en jeu dans le réseau. Plus ils mettent en jeu, plus la probabilité d'être sélectionné est élevée, et plus les récompenses qu'ils reçoivent sont importantes. Mais si un validateur commet une mauvaise action, les jetons mis en jeu seront confisqués. Ce mécanisme est plus économe en énergie et incite les participants à agir de manière honnête.

En outre, la preuve d'enjeu déléguée ( DPoS ) permet aux détenteurs de jetons de voter pour élire des représentants pour valider les blocs ; la preuve d'autorité ( PoA ) est assurée par des entités de bonne réputation agissant en tant que validateurs. Différentes blockchains choisissent différents mécanismes de consensus en fonction de leurs besoins.

Les trois formes de réseaux blockchain

blockchain public completement ouvert, tout le monde peut rejoindre, consulter, vérifier. Bitcoin et Ethereum sont des exemples typiques de blockchain publique, avec la plus haute transparence et la meilleure résistance à la censure.

blockchain privé réservé à un usage interne par des institutions spécifiques. Une entreprise peut établir un blockchain privé pour enregistrer des transactions internes, sans ouverture au public. Bien que plus efficace, cela entraîne une perte de l'avantage de décentralisation.

Alliance blockchain se situe entre les deux. Plusieurs organisations collaborent pour faire fonctionner un blockchain, tout en conservant certaines caractéristiques de décentralisation et en répondant aux besoins spécifiques des participants. Cette forme est couramment utilisée pour la traçabilité de la Supply Chain.

Qu'est-ce que la blockchain est en train de changer

Cryptomonnaies et transferts internationaux. La blockchain rend possible les transferts de pair à pair, les envois d'argent transfrontaliers sans intermédiaire bancaire, avec des frais bas et une rapidité accrue.

Contrats intelligents et DeFi. Sur la blockchain, des contrats intelligents exécutables automatiquement peuvent être déployés, s'exécutant automatiquement lorsque les conditions sont remplies, sans intervention humaine. Cela ouvre la voie à la finance décentralisée ( DeFi ) - le prêt, le trading et le trading de dérivés peuvent tous fonctionner de manière transparente sous forme de code.

Tokenisation des actifs. Les actifs réels tels que l'immobilier, les œuvres d'art, les actions, etc. peuvent être convertis en jetons numériques sur la blockchain, augmentant ainsi la liquidité et permettant à un plus grand nombre de personnes de participer à l'investissement.

Identité et vote. La blockchain peut créer une identité numérique immuable, utilisée pour vérifier les informations personnelles. Une fois le processus de vote inscrit sur la chaîne, chaque vote laisse un enregistrement indélébile, éliminant ainsi toute fraude.

Transparence de la chaîne d'approvisionnement. De la production, du transport à la vente, chaque étape est enregistrée sur la blockchain, permettant aux consommateurs de retracer le processus complet de circulation des produits, garantissant l'authenticité et combattant la contrefaçon.

Dans l'ensemble

La blockchain est en train d'évoluer d'une innovation technologique vers une innovation dans les modes de gouvernance sociale. Elle garantit la sécurité grâce à la cryptographie et réalise des décisions démocratiques par le biais de mécanismes de consensus, permettant ainsi d'établir la confiance entre des inconnus. Que ce soit pour rénover le système financier ou pour optimiser la Supply Chain, la blockchain nous montre une possibilité plus transparente, efficace et équitable.

Avec l'itération technologique et l'expansion des applications, la blockchain continuera d'influencer de plus en plus d'industries. Comprendre le fonctionnement de la blockchain est essentiel pour saisir le monde numérique de demain.