La blockchain est un registre numérique décentralisé qui stocke en toute sécurité des enregistrements sur un réseau d'ordinateurs d'une manière transparente, immuable et résistant à la falsification. Chaque « bloc » contient des données, et les blocs sont liés dans une « chaîne » chronologique.
Une blockchain est une base de données ou un livre de comptes distribué partagé entre les nœuds d'un réseau informatique. Elles sont surtout connues pour leur rôle crucial dans les systèmes de cryptomonnaie, maintenant un enregistrement sécurisé et décentralisé des transactions, mais elles ne se limitent pas aux utilisations de cryptomonnaie. Les blockchains peuvent être utilisées pour rendre les données de n'importe quelle industrie immuables—c'est-à-dire qu'elles ne peuvent pas être modifiées.
Puisqu'un bloc ne peut pas être changé, la seule confiance nécessaire se situe au moment où un utilisateur ou un programme saisit des données. Cela réduit le besoin de tiers de confiance, tels que des auditeurs ou d'autres personnes, qui ajoutent des coûts et peuvent commettre des erreurs.
Depuis l'introduction de Bitcoin en 2009, les utilisations de la blockchain ont explosé grâce à la création de diverses cryptomonnaies, d'applications de finance décentralisée (DeFi), de jetons non fongibles (NFT) et de contrats intelligents.
Principaux enseignements :
*La blockchain est un type de base de données partagée qui diffère d'une base de données classique dans la manière dont elle stocke les informations ; les blockchains stockent les données dans des blocs liés entre eux par la cryptographie.
*Différents types d'informations peuvent être stockés sur une blockchain, mais l'utilisation la plus courante a été comme registre de transactions.
*Dans le cas de Bitcoin, la blockchain est décentralisée, donc aucune personne ou groupe unique n'a le contrôle—au lieu de cela, tous les utilisateurs conservent collectivement le contrôle.
*Les blockchains décentralisées sont immuables, ce qui signifie que les données saisies sont irréversibles. Pour Bitcoin, les transactions sont enregistrées de manière permanente et visibles par tous.
Comment fonctionne une blockchain ?
Vous êtes peut-être familier avec les tableurs ou les bases de données. Une blockchain est quelque peu similaire car c'est une base de données où les informations sont saisies et stockées. La principale différence entre une base de données ou un tableur traditionnel et une blockchain réside dans la manière dont les données sont structurées et accessibles.
Une blockchain consiste en des programmes appelés scripts qui effectuent les tâches que vous feriez normalement dans une base de données : saisir et accéder à des informations, et les sauvegarder et les stocker quelque part. Une blockchain est distribuée, ce qui signifie que plusieurs copies sont sauvegardées sur de nombreuses machines, et elles doivent toutes correspondre pour être valides.
La blockchain Bitcoin collecte des informations de transaction et les inscrit dans un fichier de 4 Mo appelé un bloc (les différentes blockchains ont des blocs de tailles différentes). Une fois le bloc plein, les données du bloc passent par une fonction de hachage cryptographique, qui crée un nombre hexadécimal appelé le hachage de l'en-tête du bloc.
Le hachage est ensuite inscrit dans l'en-tête du bloc suivant et crypté avec les autres informations dans l'en-tête de ce bloc, créant ainsi une chaîne de blocs, d'où le nom de « blockchain ».
Processus de Transaction
Les transactions suivent un processus spécifique, selon la blockchain. Par exemple, sur la blockchain de Bitcoin, si vous initiez une transaction en utilisant votre portefeuille de cryptomonnaie—l'application qui fournit une interface pour la blockchain—elle commence une séquence d'événements.
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 la prenne. Une fois qu'elle est entrée dans un bloc et que le bloc se remplit de transactions, il est fermé, et le minage commence.
Chaque nœud du réseau propose ses propres blocs de cette manière car ils choisissent tous des transactions différentes. Chacun travaille sur ses propres blocs, essayant de trouver une solution à la cible de difficulté, en utilisant le « nonce », abréviation de nombre utilisé une fois.
La valeur nonce est un champ dans l'en-tête du bloc qui est modifiable, et sa valeur augmente progressivement avec chaque tentative de minage. Si le hachage résultant n'est pas égal ou inférieur au hachage cible, une valeur de un est ajoutée au nonce, un nouveau hachage est généré, et ainsi de suite. Le nonce s'incrémente environ toutes les 4,5 milliards de tentatives (ce qui prend moins d'une seconde) et utilise une autre valeur appelée l'extra nonce comme compteur supplémentaire. Cela continue jusqu'à ce qu'un mineur génère un hachage valide, gagnant la course et recevant la récompense.
Fait : *Générer ces hachages jusqu'à ce qu'une valeur spécifique soit trouvée est le « proof-of-work » dont vous entendez tant parler—il « prouve » que le mineur a fait le travail. La quantité de travail nécessaire pour valider le hachage est la raison pour laquelle le réseau Bitcoin consomme tant de puissance de calcul et d'énergie.
Une fois qu'un bloc est fermé, une transaction est complète. Cependant, le bloc n'est pas considéré comme confirmé tant que cinq autres blocs n'ont pas été validés. La confirmation prend environ une heure au réseau pour être terminée, car elle prend en moyenne un peu moins de 10 minutes par bloc (le premier bloc avec votre transaction et cinq blocs suivants multipliés par 10 équivaut à 60 minutes).
Toutes les blockchains ne suivent pas ce processus. Par exemple, le réseau Ethereum choisit au hasard un validateur parmi tous les utilisateurs ayant de l’éther mis en jeu pour valider les blocs, qui sont ensuite confirmés par le réseau. Cela est beaucoup plus rapide et moins énergivore que le processus de Bitcoin.
Décentralisation de la Blockchain
Une blockchain permet aux données d'une base de données d'être réparties entre plusieurs nœuds du réseau—ordinateurs ou appareils exécutant le logiciel de la blockchain—à divers emplacements. Cela crée de la redondance et maintient la fidélité des données. Par exemple, si quelqu'un essaie de modifier un enregistrement sur un nœud, les autres nœuds l'empêcheront en comparant les hachages des blocs. De cette façon, aucun nœud unique ne peut modifier les informations dans la chaîne.
En raison de cette distribution—et de la preuve cryptée que le travail a été effectué—les données de la blockchain, telles que l'historique des transactions, deviennent irréversibles. Un tel enregistrement pourrait être une liste de transactions, mais les blockchains privées peuvent également contenir une variété d'autres informations comme des contrats légaux, des identifications d’État, ou l'inventaire d'une entreprise. La plupart des blockchains ne « stockeraient » pas directement ces éléments ; elles seraient probablement envoyées à travers un algorithme de hachage et représentées sur la blockchain par un jeton.