Qu'est-ce que la blockchain : la technologie blockchain

Ces derniers mois, le crypto-monnaies, NFT et métaverses est en plein essor. Nous avons entendu des nouvelles à la télévision et sur les réseaux sociaux.

Il semble que ces nouvelles technologies soient là pour rester et qu’elles seront l’avenir des monnaies, de l’art ou des interactions sociales.

Quel est le point commun entre tous ces concepts ? Toutes ces technologies reposent sur un terme bien particulier : le chaîne de blocs ou la blockchain.

Dans cet article, nous donnerons une introduction détaillée à ce qu'est la blockchain, comment elle fonctionne et quels projets et applications utilisent cette technologie.

Restez et apprenez une fois pour toutes ce qu'est cette histoire de blockchain !

La blockchain repose sur deux principes très fondamentaux : décentralisation et consensus . L'objectif de cette méthodologie est de parvenir à une méthode sécurisée, distribuée et efficace de stockage des données afin que personne ne puisse les manipuler.

Regardons cela plus en détail.

Un point très important de cette technologie est la décentralisation. De nos jours, la plupart des informations sont stockées sur les serveurs de grandes institutions privées.

Par exemple, nous avons tout notre argent dans les banques, qui constituent encore un système centralisé contrôlé par une seule entreprise multimilliardaire.

Grâce à la blockchain nous obtenons démocratiser toutes ces informations . Les données ne dépendent plus d'une entreprise centrale mais sont distribuées au sein d'un réseau et sont contrôlées par les participants du réseau eux-mêmes. Ces participants sont appelés nœuds de réseau.

Prenons un exemple. Nous connaissons tous le Bitcoin. Bitcoin est une crypto-monnaie basée sur la technologie blockchain. Dans ce cas, ce sont les nœuds du réseau eux-mêmes, c’est-à-dire vous, moi et le reste des gens comme nous qui ont leur argent en Bitcoin.

De cette manière, nous ne sommes pas contrôlés par de grandes sociétés financières, mais plutôt par le réseau Bitcoin lui-même qui se régule grâce à ses participants.

Réalisez-vous les avantages que cela comporte ? Ce ne sont plus les banques qui décident de nos finances.

Les systèmes décentralisés utilisent ce que l'on appelle Poste à Poste (P2P) . Ce n’est pas nouveau. Vous souvenez-vous de l'époque où nous utilisions Emule pour télécharger des films ou de la musique ?

Ces fichiers n'étaient pas sur un serveur central, mais les utilisateurs d'Emule eux-mêmes possédaient les différents fichiers et nous téléchargeions les films que d'autres utilisateurs possédaient.

La technologie Blockchain fonctionne de la même manière. Nous continuons avec l'exemple du bitcoin (nous verrons plus tard de nombreuses autres applications).

Un système monétaire fonctionne essentiellement en enregistrant toutes les transactions effectuées avec cette devise. Bitcoin fonctionne de la même manière. Tous les nœuds participants écoutent les transactions en cours et les enregistrent.

Étant un réseau P2P, si l’un des nœuds tombe en panne, le système continue de fonctionner car de nombreux autres fonctionnent.

Toutes les transactions sont mises à jour par les nœuds eux-mêmes. Mais il y a un problème. Comment ordonner ces opérations ?

Chaque nœud possède sa propre heure informatique interne. Nous ne pouvons donc pas savoir quelle transaction a eu lieu auparavant. On pourrait essayer de synchroniser tous les ordinateurs, mais ce serait un problème très complexe.

La solution blockchain consiste à créer ce que l’on appelle des blocs. C'est-à-dire, nous regroupons les transactions qui se sont produits dans une fenêtre de temps donnée dans un bloc d'informations.

Le travail des différents nœuds du réseau serait donc écouter les transactions qui se produisent et les regrouper en blocs . De plus, ils doivent également valider ladite opération en vérifiant qu'elle peut avoir lieu.

Il ne reste plus qu'à décider quel bloc nous considérons valide puisque tous les participants du réseau Bitcoin écoutent et créent des blocs pour les mêmes transactions.

Nous pourrions utiliser un système de vote pour choisir le bloc final. Cependant, cela pourrait poser un problème de sécurité.

Le même ordinateur pourrait participer au vote plusieurs fois, se faisant passer pour différents nœuds utilisant des adresses IP virtuelles. C'est ce qu'on appelle Attaque de Sybille . Comment résoudre ce problème de sécurité ?

La solution trouvée est de payer un coût de calcul pour l'ajout d'un bloc d'informations au réseau.

Si un ordinateur usurpe l'identité de plusieurs ordinateurs, il devra alors effectuer un coût de calcul beaucoup plus élevé et donc les autres nœuds l'exécuteront plus rapidement.

C'est ce qu'on appelle une preuve de travail ou en anglais, preuve de travail (Prisonnier de guerre).

La preuve du travail de ce type de réseaux consiste à trouver un nombre aléatoire répondant à certaines règles. Approfondissons ce concept.

Avant d'expliquer le fonctionnement du POW, il est important d'expliquer quelques concepts précédents sur la cryptographie.

En cryptographie, nous parlons d'une fonction de hachage comme d'une opération mathématique qui convertit tout type d'informations en une seule chaîne de valeurs.

Par exemple, si nous prenons un texte, ce texte est associé à une chaîne de chiffres et de lettres lorsque nous le passons dans le hacher . Changez simplement une virgule, cette chaîne de valeurs est déjà complètement différente.

Ces opérations mathématiques sont largement utilisées dans la cryptographie moderne. La technologie Blockchain utilise l’une de ces fonctions de chiffrement : le SHA-256 .

Qu’est-ce que ces opérations ont à voir avec la preuve de travail ?

Le coût de calcul que nous avons évoqué utilise ce concept de cryptographie pour éviter le attaques de sybil .

Une fois qu'un nœud possède un bloc, pour l'ajouter au réseau principal, il doit résoudre le problème cryptographique suivant :

Le nouveau bloc d'informations est transformé en une chaîne de valeurs appelée hachage via la fonction SHA-256 que nous venons d'expliquer.

En plus des informations propres au bloc (dans le cas du bitcoin, les différentes transactions survenues dans un laps de temps donné), un nombre aléatoire unique appelé occasionnellement .

Le problème cryptographique consiste à trouver le nonce qui, avec les informations de bloc, génère un hachage commençant par un certain nombre de zéros.

Trouver ce nombre ou ce nombre occasionnel qui fait commencer le hachage par plusieurs zéros est un problème vraiment compliqué à résoudre.

Trouvez le occasionnellement et l'ajout du bloc à la chaîne principale est connu sous le nom d'extraction d'un bloc.

Mais pourquoi les différents nœuds ont-ils dépensé leur puissance de calcul pour extraire ces blocs d’informations ?

De toute évidence, pour que le réseau fonctionne, il doit y avoir une certaine incitation pour que les participants veuillent faire cet effort de calcul.

Lorsqu'un des nœuds parvient à résoudre le puzzle cryptographique et à ajouter le bloc extrait à la chaîne principale, alors ce participant est récompensé par une transaction qui lui est assignée qui lui donne un montant de crypto-monnaie, en l'occurrence du bitcoin.

Cela a provoqué la génération de ce que l’on appelle des fermes minières. Des sites dotés d’un très grand nombre de processeurs fonctionnant 24h/24 pour pouvoir miner et donc gagner de l’argent en ajoutant des blocs aux réseaux de cryptomonnaies.

Il y a eu de nombreux débats quant à savoir si ce système minier est nocif pour l'environnement. Il existe d’autres alternatives à la preuve de travail qui commencent à être appliquées.

L'un d'eux est le preuve de mise (POS) qui dans la prochaine version d’Ethereum sera utilisé en remplacement de POW. Cela signifiera que ladite crypto-monnaie ne pourra plus être exploitée.

Dans un autre article nous parlerons plus en profondeur de ces nouvelles méthodologies. respectueux de la nature qu'une preuve de travail.

Nous avons déjà vu ce que sont les réseaux décentralisés et comment le minage fonctionne au sein de la technologie blockchain.

Il nous reste une dernière question à résoudre. Comment pouvons-nous garantir que ces blocs sont immuables et ne peuvent pas être modifiés ?

Il s'avère qu'en plus du occasionnellement et le hachage du bloc précédent est également incorporé à partir des données du bloc. Cela rend chaque bloc lié à son bloc précédent et suivant, créant la fameuse chaîne de blocs ou blockchain.

Si quelqu'un est capable de modifier l'un des blocs de la chaîne, son hachage changera et ne correspondra plus au hachage incorporé dans le bloc suivant, modifiant ainsi la chaîne entière et rompant les relations entre les blocs depuis le hachages Ils ne correspondront plus.

Vous auriez besoin d'avoir accès à 51% de tous les nœuds du réseau pour pouvoir briser la sécurité et modifier les blocs à votre guise. Rendu impossible dans la plupart des blockchains en raison du nombre énorme de nœuds que ces réseaux intègrent.

Pour expliquer et pour que vous puissiez comprendre le fonctionnement d’une blockchain, nous avons utilisé un exemple bien connu comme le bitcoin. Cependant, cette technologie est applicable à une infinité de secteurs différents. Regardons quelques exemples.

Le premier exemple, car il ne pourrait en être autrement, est celui des crypto-monnaies. Nous avons vu comment fonctionne le bitcoin, mais il existe de nombreuses autres monnaies numériques décentralisées qui utilisent leur propre blockchain comme Ethereum, BNC ou Polkadot.

Ces derniers mois, les jetons non fongibles ou NFT ont gagné en popularité.

Les jetons non fongibles sont liés à des actifs numériques tels que l'art numérique qui, grâce à la blockchain, peuvent représenter quelque chose d'unique, garantissant son authenticité.

Le propriétaire de cet actif numérique est unique et peut être vérifié puisque ces informations se trouvent sur la blockchain (dans le cas des NFT, normalement sur Ethereum).

Cela permet d'effectuer des achats et des ventes comme s'il s'agissait d'art physique tel que des peintures ou des sculptures.

Contrats intelligents ou contrats intelligents , sont des contrats entre deux personnes physiques qui ne peuvent être rompus puisqu’ils se présentent sous forme de code au sein de la blockchain.

Par exemple, imaginez que nous concevions un NFT et que nous souhaitions créer un contrat intelligent qui stipule que chaque fois que notre NFT est vendu, nous recevons une commission de 5 %.

Ce contrat est stocké éternellement dans la blockchain. Il est immuable et personne ne pourra le modifier, donc chaque fois que le NFT que nous créons sera vendu, nous prendrons ladite commission.

La finance décentralisée cherche à remplacer la finance traditionnelle par un système beaucoup plus transparent et décentralisé.

Ceux-ci utilisent ce que nous avons vu précédemment, les contrats intelligents, pour pouvoir accorder des prêts. Les conditions dudit contrat seront immuables et publiques grâce au fait qu'il sera sur une blockchain.

Les DeFi permettent aux outils financiers de ne plus être contrôlés par des banques, des identités privées valant plusieurs millions de dollars, mais d'être gérés par le réseau de nœuds auquel nous pouvons tous participer.

Les DAO sont des organisations entièrement contrôlées par des contrats intelligents hébergés sur une blockchain. Cela permet la création d’organisations beaucoup plus transparentes, autogérées et efficaces.

Toutes les informations de ladite organisation seraient publiques et tout le monde pourrait y accéder. De plus, les contrats entre organisations seraient également décentralisés et immuables.