Chapitre

1. Blockchain 101

2. Comment fonctionne la blockchain ?

3. Quels sont les avantages de la blockchain ?

Bab 1 - Blockchain 101

Liste des matières

• Qu’est-ce que la blockchain ?

• Comment les blocs sont-ils connectés ?

• Blockchain et décentralisation

• Problème des généraux byzantins

• Pourquoi la blockchain devrait-elle être décentralisée ?

• Qu'est-ce qu'un réseau peer-to-peer ?

• Que sont les nœuds blockchain ?

• Blockchain publique vs. privé

• Comment fonctionnent les transactions ?

• Comment effectuer des transactions Bitcoin

  • Comment retirer des bitcoins de Binance

  • Comment envoyer des bitcoins de Trust Wallet vers Electrum

• Qui a inventé la technologie blockchain ?

• Avantages et inconvénients de la technologie blockchain

  • Pro

  • Contre

Qu’est-ce que la blockchain ?

La blockchain est un type particulier de base de données. Vous avez peut-être également entendu le terme technologie de grand livre distribué (ou DLT) – dans de nombreux cas, ils signifient la même chose.

La blockchain possède certaines propriétés uniques. Il existe des règles concernant la manière dont les données peuvent être ajoutées, et une fois les données stockées, il est presque impossible de les modifier ou de les supprimer.

Les données sont ajoutées au fil du temps dans des structures appelées blocs. Chaque bloc s'appuie sur le dernier bloc et contient une information liée au bloc précédent. En le regardant, on peut savoir si un bloc a été créé après le dernier ou non. Ainsi, si nous poursuivons la chaîne jusqu’au début, nous atteindrons le premier bloc – connu sous le nom de bloc de genèse.

Pour faire une analogie, supposons que vous disposez d’une feuille de calcul à deux colonnes. Dans la première cellule de la première ligne, vous mettez les données que vous souhaitez conserver.

Les données de la première cellule sont converties en un identifiant à deux lettres, qui sera ensuite utilisé dans le cadre de l'entrée suivante. Dans cet exemple, l'identifiant à deux lettres KP doit être utilisé pour remplir la cellule suivante de la deuxième ligne (defKP). Cela signifie que si vous modifiez les premières données d'entrée (abcAA), vous obtiendrez une combinaison de lettres différente dans une cellule sur deux.

Une base de données où chaque entrée est liée à la dernière.

En regardant maintenant la ligne 4, l'identifiant le plus récent est TH. N'oubliez pas que vous ne pouvez pas revenir en arrière et supprimer ou supprimer des entrées ? En effet, il serait facile pour n’importe qui de le découvrir, il ne sert donc à rien d’essayer d’apporter des changements.

Supposons que vous modifiiez les données dans la première cellule – vous obtiendrez un identifiant différent, ce qui signifie que votre deuxième bloc aura également des données différentes, cela entraînera un identifiant différent dans la ligne 2, et ainsi de suite. Essentiellement, TH est le produit de toutes les informations qui l’ont précédé.

Comment les blocs sont-ils connectés ?

Ce dont nous avons discuté ci-dessus – l’identifiant à deux lettres – est une analogie simplifiée avec la façon dont une blockchain utilise une fonction de hachage. Le hachage est la colle qui maintient les blocs ensemble. Le hachage fonctionne en prenant des données de n'importe quelle taille et en les faisant passer par une fonction mathématique pour produire une sortie (hachage) qui a toujours la même longueur.

Les hachages utilisés dans la blockchain sont particulièrement intéressants, car il est quasiment impossible de trouver deux données donnant exactement le même résultat. Comme notre identifiant ci-dessus, une légère modification des données d’entrée donnera des résultats complètement différents.

Illustrons avec SHA256, une fonction largement utilisée dans Bitcoin. Comme vous pouvez le constater, même changer la casse des lettres suffit à rendre la sortie aléatoire.

Le fait qu’il n’existe aucune collision SHA256 connue (c’est-à-dire deux entrées différentes donnant le même résultat) est inestimable dans le contexte de la blockchain. Cela signifie que chaque bloc peut pointer vers le bloc précédent en entrant un hachage, et toute tentative de modification du bloc précédent sera immédiatement découverte.

Chaque bloc possède l'empreinte du bloc précédent.

Blockchain et décentralisation

Nous avons discuté de la structure de base de la blockchain. Mais lorsque vous entendez les gens parler de la technologie blockchain, ils ne parlent probablement pas seulement de la base de données elle-même, mais plutôt de l'écosystème construit autour de la blockchain. 

En tant que structure de données autonome, la blockchain n'est utile que dans les applications appropriées. Ce qui est intéressant, c'est qu'on l'utilise comme un outil permettant à des gens qui ne se connaissent pas de se coordonner. Combinée à d’autres technologies et à une certaine théorie des jeux, la blockchain peut agir comme un grand livre distribué qui n’est contrôlé par personne.

Cela signifie que personne n'a le pouvoir de modifier les entrées en dehors des règles du système (nous reviendrons plus loin sur les règles). Dans ce cas, on peut supposer que le registre appartient simultanément à tout le monde : les participants se mettent à chaque fois d’accord sur sa forme et son apparence.

Problème des généraux byzantins

Le véritable défi qui entrave un système comme celui décrit ci-dessus est ce qu’on appelle le problème des généraux byzantins. Conçu dans les années 1980, il décrit un dilemme dans lequel des participants isolés doivent communiquer pour coordonner leurs actions. Un dilemme plus typique implique une poignée de généraux militaires encerclant une ville, pour décider de l’attaquer ou non. Les généraux ne pouvaient communiquer que par messagers. 

Chacun doit décider s’il doit attaquer ou battre en retraite. Peu importe qu'ils attaquent ou battent en retraite, le plus important était que tous les généraux se mettent d'accord sur une décision commune. S’ils décidaient d’attaquer, ils ne réussiraient que s’ils bougeaient en même temps. Alors, comment pouvons-nous garantir qu’ils peuvent le faire ? 

Vous pourriez répondre, bien sûr, ils peuvent communiquer via des messagers hérauts. Mais que se passerait-il si le messager était intercepté alors qu’il transportait un message disant « nous attaquons à l’aube » et que le message était remplacé par « nous attaquons ce soir » ? Et si l’un des généraux trahissait et trompait délibérément les autres pour assurer leur défaite ?

Tous les généraux ont réussi leurs attaques (à gauche). Si certains battent en retraite tandis que d’autres attaquent, ils seront vaincus (à droite).

Nous avons besoin d’une stratégie permettant de parvenir à un consensus, même si certains participants trahissent ou si des messages sont interceptés. Ne pas être en mesure de maintenir une base de données n'est pas une situation de vie ou de mort comme attaquer une ville sans renforts, mais les mêmes principes s'appliquent. Si aucune partie ne surveille la blockchain et ne fournit les informations « correctes » aux utilisateurs, alors les utilisateurs doivent pouvoir communiquer entre eux.

Pour surmonter l’échec potentiel d’un (ou de quelques) utilisateurs, les mécanismes de blockchain doivent être soigneusement assemblés pour résister à de tels obstacles. Les systèmes qui peuvent y parvenir sont appelés byzantins tolérants aux pannes. Comme nous le verrons plus tard, les algorithmes de consensus sont utilisés pour appliquer des règles robustes.

Pourquoi la blockchain devrait-elle être décentralisée ?

Vous pouvez bien entendu exploiter vous-même la blockchain. Mais il y a de fortes chances que vous ayez affaire à une base de données encombrante par rapport à d'autres alternatives supérieures. L’énorme potentiel de la blockchain peut être exploité dans un environnement décentralisé, c’est-à-dire où tous les utilisateurs sont égaux et égaux. De cette façon, la blockchain ne peut pas être supprimée ou reprise par des parties malveillantes ou traîtres. C’est la seule source de vérité que chacun puisse voir.

Qu'est-ce qu'un réseau peer-to-peer ?

Les réseaux peer-to-peer (P2P) constituent la couche utilisateur (ou générale dans l'exemple précédent). Il n'y a pas d'administrateur, donc au lieu d'appeler un serveur central pour échanger des informations avec d'autres utilisateurs, les utilisateurs les envoient directement à leurs pairs. 

Regardez l'image ci-dessous. A gauche, A doit envoyer un message via un serveur pour le transmettre à F. Cependant, à droite, ils sont connectés sans intermédiaire.

Réseaux centralisés (à gauche) vs réseaux centralisés réseau décentralisé (à droite).

En général, le serveur stocke toutes les informations dont l'utilisateur a besoin. Lorsque vous accédez à Binance Academy, vous demandez à ses serveurs de fournir tous les articles. Si le site Web est hors ligne, vous ne pourrez pas le consulter. Cependant, si vous téléchargez tout le contenu, vous pouvez le charger sur votre ordinateur sans demander l'avis de Binance Academy. 

Essentiellement, c’est ce que fait chaque homologue de la blockchain : l’intégralité de la base de données est stockée sur leurs ordinateurs respectifs. Si quelqu’un quitte le réseau, les autres utilisateurs peuvent toujours accéder à la blockchain et partager des informations entre eux. Lorsqu'un nouveau bloc est ajouté à la chaîne, les données sont propagées sur le réseau afin que chacun puisse mettre à jour sa propre copie du grand livre.

Assurez-vous de lire notre article intitulé Explication des réseaux peer-to-peer pour une discussion plus approfondie de ce type de réseau.

Que sont les nœuds blockchain ?

En termes simples, les nœuds sont également appelés machines connectées à un réseau : ils stockent une copie de la blockchain et partagent des informations avec d'autres machines. Les utilisateurs n'ont pas besoin de gérer ce processus manuellement. Généralement, tout ce qu’ils ont à faire est de télécharger et d’exécuter le logiciel blockchain, et le reste sera pris en charge automatiquement.

L'explication ci-dessus concerne les nœuds au sens le plus pur, mais la définition des nœuds inclut également d'autres utilisateurs qui interagissent avec le réseau de quelque manière que ce soit. Dans le domaine des crypto-monnaies, par exemple, une simple application de portefeuille sur votre téléphone est également appelée nœud léger. 

Blockchain publique vs privée

Comme vous le savez, Bitcoin a jeté les bases de la croissance de l’industrie de la blockchain pour devenir ce qu’elle est aujourd’hui. Depuis que Bitcoin a commencé à faire ses preuves en tant qu’actif financier légitime, les innovateurs ont réfléchi au potentiel de la technologie sous-jacente dans d’autres domaines. Le résultat? Exploration de la blockchain dans de nombreux usages en dehors de la finance.

Nous appelons Bitcoin une blockchain publique. Cela signifie que n'importe qui peut y consulter les transactions, et si vous souhaitez y participer, vous n'avez besoin que d'une connexion Internet et d'un logiciel. Puisqu’il n’y a aucune autre condition de participation, nous pouvons appeler cela un environnement sans autorisation.

D’autre part, il existe un autre type de blockchain appelé blockchain privée. Ce système définit les règles concernant qui peut visualiser et interagir avec la blockchain. C’est pourquoi nous appelons cela un environnement autorisé. Même si les blockchains privées peuvent sembler redondantes au premier abord, elles ont plusieurs applications importantes, notamment dans les environnements d’entreprise.

Pour approfondir ce sujet, vous pouvez consulter Blockchains publiques, privées et de consortium – Quelle est la différence ?

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Comment fonctionnent les transactions ?

Si Alice souhaite payer Bob par virement bancaire, elle doit en informer sa banque. Pour faire simple, supposons que les deux parties utilisent la même banque. La banque vérifie si Alice dispose des fonds nécessaires pour effectuer la transaction, avant de mettre à jour sa base de données (disons - 50 $ pour Alice, + 50 $ pour Bob).

Ce n’est pas très différent de ce qui se passe avec la blockchain. Les deux sont des bases de données. La principale différence est que dans la blockchain, il n’y a pas de partie unique pour vérifier et mettre à jour le solde. Tous les nœuds doivent le faire. 

Si Alice souhaite envoyer cinq bitcoins à Bob, il diffusera ce message sur le réseau. La transaction ne sera pas ajoutée immédiatement à la blockchain – les nœuds la verront, mais d'autres actions doivent également être effectuées pour que la transaction soit confirmée. Voir Comment les blocs sont-ils ajoutés à la blockchain ?

Une fois qu'une transaction est ajoutée à la blockchain, tous les nœuds peuvent la voir. Chaque nœud mettra à jour sa copie de la blockchain pour tenir compte de l'ajout. Désormais, Alice ne peut plus envoyer les mêmes cinq unités à Carol (si cela se produit, cela s'appelle une double dépense), car le réseau sait qu'Alice les a déjà dépensées lors d'une transaction précédente.

Il n’y a pas de nom d’utilisateur ni de mot de passe ici – la cryptographie à clé publique est utilisée pour prouver la propriété des fonds. Pour recevoir des fonds, Bob doit d’abord créer une clé privée. Une clé privée est un nombre aléatoire très long, qu’il est presque impossible de deviner, même si on vous donnait des centaines d’années pour le deviner. Mais s’il en parle à quelqu’un d’autre, alors quelqu’un d’autre pourra prouver qu’il est propriétaire (et éventuellement dépenser) de ses fonds. Il est donc important que Bob garde le secret.

Cependant, ce que Bob devrait faire, c'est extraire la clé publique de la clé privée. Il peut alors donner cette clé publique à n’importe qui, car il est quasiment impossible de procéder à une ingénierie inverse de la clé publique pour obtenir la clé privée. Dans la plupart des cas, Bob effectuera d'autres opérations (telles que le hachage) sur la clé publique pour obtenir l'adresse publique.

Bob donnera l'adresse publique à Alice afin qu'elle sache où envoyer les fonds. Alice crée une transaction indiquant de payer ces fonds à cette adresse publique. Ensuite, pour prouver au réseau qu'elle n'essaye pas de dépenser des fonds qui ne lui appartiennent pas, Alice crée une signature numérique en utilisant sa propre clé privée. N'importe qui peut prendre le message signé d'Alice et le comparer à sa clé publique, et savoir avec certitude qu'elle a le droit d'envoyer ces fonds à Bob.

Comment effectuer des transactions Bitcoin

Pour illustrer comment effectuer des transactions Bitcoin, imaginons deux scénarios différents. Dans le premier, vous retirez des bitcoins de Binance et dans le second, vous envoyez des fonds de TrustWallet vers votre portefeuille Electrum.

Comment retirer des bitcoins de Binance

1. Connectez-vous à votre compte Binance. Si vous n'avez pas encore de bitcoins, vous pouvez consulter notre guide sur les Bitcoins et comment les acheter.

2. Cliquez sur Wallet et sélectionnez Spot Wallet.

3.Cliquez sur Retrait dans le menu de gauche.

4.Sélectionnez la pièce que vous souhaitez retirer – dans ce cas, BTC.

5. Copiez l'adresse à laquelle vous souhaitez retirer vos bitcoins et collez-la dans l'adresse de réception BTC.

6. Déterminez le montant du retrait.

7. Cliquez sur Entrée.

8. Vous recevrez bientôt un e-mail de confirmation. Assurez-vous que l'adresse indiquée est correcte. Si c'est correct, confirmez la transaction.

9. Attendez que votre transaction soit traitée via la blockchain. Vous pouvez surveiller le statut d'envoi dans le menu Historique des dépôts et retraits ou en utilisant l'explorateur de blocs.

Comment envoyer des bitcoins de Trust Wallet vers Electrum

Dans cet exemple, nous enverrons des bitcoins de Trust Wallet à Electrum.

1. Ouvrez l'application Trust Wallet.

2. Sélectionnez votre compte Bitcoin.

3. Sélectionnez Envoyer.

4. Ouvrez votre portefeuille Electrum.

5. Cliquez sur le menu Recevoir dans Electrum et copiez l'adresse.

Ou bien, vous pouvez revenir à Trust Wallet et appuyer sur l'icône [–] pour scanner le code QR de votre adresse Electrum.

6. Collez l'adresse Bitcoin dans l'adresse du destinataire dans Trust Wallet.

7. Déterminez la quantité.

8. Si tout est correct, confirmez la transaction.

9. C'est fait ! Attendez que votre transaction soit confirmée sur la blockchain. Vous pouvez surveiller l'état de la transaction en copiant l'adresse dans l'explorateur de blocs.

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Qui a inventé la technologie blockchain ?

La technologie Blockchain a été formalisée en 2009 avec la sortie de Bitcoin – la première et la plus populaire blockchain. Cependant, son créateur, qui utilise le pseudonyme de Satoshi Nakamoto, s'est inspiré de la technologie et des propositions des époques précédentes.

La blockchain utilise largement les fonctions de hachage et la cryptographie, qui existaient depuis des décennies avant la sortie de Bitcoin. Il est intéressant de noter que les structures de la blockchain remontent au début des années 1990, même si à cette époque elles n’étaient utilisées que pour horodater les documents afin qu’ils ne puissent pas être modifiés ultérieurement.

Pour approfondir ce sujet, consultez notre article intitulé Blockchain History.

Avantages et inconvénients de la technologie blockchain

Une blockchain bien assemblée résout les problèmes qui affligent les acteurs de nombreux secteurs, de la finance à l’agriculture. Les réseaux distribués présentent de nombreux avantages par rapport aux modèles client-serveur traditionnels, mais ils présentent également certains inconvénients.

Pro

L'un des avantages immédiats soulignés dans le livre blanc de Bitcoin est que les paiements peuvent être transmis sans impliquer un intermédiaire. Les blockchains de nouvelle génération sont allées encore plus loin : elles permettent aux utilisateurs d’envoyer toutes sortes d’informations. L'élimination des contreparties signifie moins de risques pour les utilisateurs concernés et entraîne une baisse des coûts, car aucun intermédiaire ne prend une part.

Comme mentionné précédemment, les réseaux publics de blockchain sont également sans autorisation : rien ne bloque l’entrée, car personne n’a le pouvoir. Si une personne peut se connecter à Internet, elle peut alors interagir avec ses pairs sur le réseau.

Beaucoup diraient peut-être que la qualité la plus importante d’une blockchain est qu’elle présente un niveau élevé de résistance à la censure. Pour supprimer un service centralisé, une partie malveillante n’a qu’à cibler le serveur. cependant, dans un réseau peer-to-peer, chaque nœud agit comme son propre serveur. 

Un système comme Bitcoin compte plus de 10 000 nœuds visibles répartis à travers le monde, ce qui rend presque impossible pour un attaquant, même disposant de suffisamment de ressources, de perturber le réseau. Il convient de noter qu’il existe également de nombreux nœuds cachés, invisibles pour le réseau au sens large.

Ce sont quelques-uns des avantages généraux. Il existe de nombreux autres avantages spécifiques de la blockchain, comme vous le verrez dans le chapitre Quels sont les avantages de la blockchain ?

Contre

La blockchain n’offre pas de solution à tous les problèmes. Si elle est optimisée pour obtenir un avantage dans un domaine, la blockchain s’affaiblit dans d’autres domaines. L’obstacle le plus évident à l’adoption massive de la blockchain est l’évolutivité.

Cela s'applique à tous les réseaux distribués. Étant donné que tous les participants doivent rester synchronisés, de nouvelles informations ne peuvent pas être ajoutées trop rapidement. Si c'est trop rapide, les nœuds ne peuvent pas suivre. Par conséquent, les développeurs ont tendance à limiter intentionnellement la vitesse à laquelle la blockchain peut se mettre à jour, afin de garantir que le système reste décentralisé.

Pour les utilisateurs du réseau, cela peut signifier de longues périodes d'attente si trop de personnes tentent d'effectuer des transactions. Les blocs ne peuvent contenir qu'une quantité limitée de données, ils ne les ajoutent pas instantanément à la chaîne. S'il y a plus de transactions que ne peut en contenir un bloc, il doit attendre le bloc suivant.

Une autre possibilité possible dans un environnement blockchain décentralisé est la suivante : le système ne peut pas être facilement mis à niveau. Si vous écrivez votre propre logiciel, vous pouvez ajouter de nouvelles fonctionnalités à votre guise. Vous n'avez pas besoin de travailler avec quelqu'un d'autre ni de demander la permission pour apporter des modifications.

Dans un environnement comptant potentiellement des millions d’utilisateurs, apporter des changements est beaucoup plus difficile. Vous pouvez modifier certains paramètres logiciels de votre nœud, mais vous serez finalement déconnecté du réseau. Si le logiciel modifié est incompatible avec d'autres nœuds, les nœuds en seront informés et refuseront d'interagir avec votre nœud.

Supposons que vous souhaitiez modifier les règles concernant la taille des blocs (de 1 Mo à 2 Mo). Vous pouvez essayer d'envoyer ces blocs aux nœuds auxquels vous êtes connecté, mais ils ont une règle qui dit « n'acceptez pas les blocs de plus de 1 Mo ». S’ils reçoivent un bloc plus gros, ils ne l’incluront pas dans la copie blockchain.

La seule façon de susciter le changement est de faire en sorte que la majeure partie de l’écosystème l’accepte. Dans les grands environnements blockchain, des discussions intenses peuvent prendre des mois, voire des années, dans les forums avant que les changements puissent être coordonnés. Vous pouvez voir Hard Fork et Soft Fork pour plus d’informations à ce sujet.

Chapitre 2 – Comment fonctionne la blockchain ?

Liste des matières

• Comment les blocs sont-ils ajoutés à la blockchain ?

• Exploitation minière (preuve de travail)

  • Preuve de travail professionnelle

  • Preuve de travail Kontra

• Jalonnement (preuve de mise)

  • Preuve de participation professionnelle

  • Preuve de participation Kontra

• Autres algorithmes de consensus

• Les transactions blockchain sont-elles réversibles ?

• Qu’est-ce que l’évolutivité de la blockchain ?

• Pourquoi la blockchain a-t-elle besoin d’évolutivité ?

• Qu’est-ce qu’un fork blockchain ?

  • Fourchette souple

  • Fourche dure

Comment les blocs sont-ils ajoutés à la blockchain ?

Jusqu’à présent, nous avons parcouru beaucoup de terrain. Nous savons que les nœuds sont interconnectés et stockent une copie de la blockchain. Les nœuds se communiquent également des informations concernant les nouvelles transactions et les nouveaux blocs. Nous avons expliqué ce qu'est un nœud, mais vous vous demandez peut-être : comment de nouveaux blocs sont-ils ajoutés à la blockchain ?

Il n’existe pas de source unique pour dire aux utilisateurs quoi faire. Puisque tous les nœuds ont le même pouvoir, il doit y avoir un mécanisme pour décider qui peut ajouter des blocs à la blockchain. Nous avons besoin d’un système qui rend la triche très coûteuse pour les utilisateurs et qui les récompense pour leur honnêteté. Chaque utilisateur rationnel prendra des mesures qui lui seront économiquement bénéfiques.

Ce réseau étant sans autorisation, la création de blocs doit être accessible à tous. Les protocoles garantissent souvent cela en exigeant que les utilisateurs s’impliquent réellement – ​​ils doivent mettre leur propre argent en danger. Cela leur permet de participer à la génération de blocs, et s’ils génèrent un bloc valide, ils recevront une récompense.

Cependant, s’ils tentent de tricher, tous les utilisateurs du réseau le sauront. Tous les actifs qu’ils mettent en jeu dans le réseau seront perdus. Nous appelons ce mécanisme un algorithme de consensus, car il permet aux participants du réseau de parvenir à un consensus sur les blocs à ajouter ensuite.

Exploitation minière (preuve de travail)

Le minage est de loin l’algorithme de consensus le plus couramment utilisé. En minage, l’algorithme utilisé est le Proof of Work (PoW). Les utilisateurs doivent sacrifier la puissance de calcul pour tenter de résoudre les énigmes posées par le protocole.

Ce casse-tête oblige les utilisateurs à hacher les transactions et autres informations incluses dans les blocs. Mais pour qu’un hachage soit considéré comme valide, il doit être inférieur à un certain nombre. Puisqu’il n’y a aucun moyen de prédire ce que produira le résultat, les mineurs doivent continuer à hacher les données légèrement modifiées jusqu’à ce qu’ils trouvent une solution valide.

Bien entendu, le hachage répété des données est une activité coûteuse. Dans une blockchain de preuve de travail, la « mise » qu'un utilisateur soumet est l'argent investi dans l'ordinateur d'un mineur et l'électricité utilisée pour le faire fonctionner. Ils le font dans l’espoir d’obtenir une récompense globale. 

Rappelez-vous comment nous avons discuté plus tôt du fait qu'il est pratiquement impossible d'inverser un hachage, mais qu'il est facile à vérifier ? Lorsqu'un mineur envoie un nouveau bloc sur le réseau, tous les autres nœuds l'utilisent comme entrée dans la fonction de hachage. Ils n’ont besoin de l’exécuter qu’une seule fois pour vérifier que le bloc est valide sur la base des règles de la blockchain. Si ce n’est pas légal, les mineurs ne recevront aucune récompense et gaspilleront simplement de l’électricité pour rien.

La première blockchain de preuve de travail était Bitcoin. Depuis sa création, de nombreuses autres blockchains ont adopté ce mécanisme PoW.

Preuve de travail professionnelle

• Il a fait l’objet d’un processus d’essais et d’erreurs : à ce jour, la preuve de travail est l’algorithme de consensus le plus mature et vaut des centaines de milliards de dollars.

• Sans autorisation – N'importe qui peut rejoindre le mien et exécuter un nœud pour valider.

• Décentralisation – les mineurs se font concurrence pour générer des blocs, ce qui signifie que le pouvoir de hachage n'est jamais contrôlé par une seule partie.

Preuve de travail Kontra

• Gaspillage – l’exploitation minière consomme beaucoup d’électricité.

• Plus la barrière à l’entrée est élevée – à mesure que de plus en plus de mineurs rejoignent le réseau, le protocole augmente la difficulté du puzzle minier. Pour rester compétitifs, les utilisateurs doivent investir dans de meilleurs équipements, ce qui bien sûr coûte cher. Cela peut être trop cher pour de nombreux mineurs.

• Attaque à 51 % – bien que le minage soutienne la décentralisation, il est possible qu’un mineur obtienne la majorité de la puissance de hachage. Si cela se produit, ils pourraient théoriquement invalider la transaction et compromettre la sécurité de la blockchain.

Jalonnement (preuve de mise)

Dans un système de preuve de travail, ce qui vous encourage à agir honnêtement est l’argent que vous investissez dans les ordinateurs miniers et l’électricité. Vous n’obtiendrez pas de retour sur investissement si vous n’exploitez pas correctement les blocs.

Avec Proof of Stake (PoS), il n’y a pas de frais externes. Il n’y a pas non plus de mineurs, il y a des validateurs qui proposent (ou « forgent ») des blocs. Les validateurs peuvent utiliser des ordinateurs ordinaires pour générer de nouveaux blocs, mais ils doivent remettre une grande partie de leurs fonds pour miser sur ce privilège. Le staking s’effectue avec la cryptomonnaie native de la blockchain concernée, dans des montants prédéterminés, selon les règles de chaque protocole. 

Différentes implémentations ont différentes variantes, mais une fois qu'un validateur soumet une mise, il peut être sélectionné au hasard par le protocole pour annoncer le bloc suivant. En faisant les choses correctement, ils recevront une récompense. Alternativement, plusieurs validateurs peuvent approuver le bloc suivant, auquel cas la récompense sera distribuée proportionnellement en fonction de la mise que chacun a soumise.

Les blockchains PoS « pures » sont plus rares que le DPoS (Delegated Proof of Stake), qui oblige les utilisateurs à voter sur des nœuds (témoins) pour valider les blocs à travers le réseau.

Ethereum, la principale blockchain de contrats intelligents, passera bientôt à Proof of Stake lors de sa migration vers ETH 2.0. 

Preuve de participation professionnelle

• Respectueux de l’environnement – ​​l’empreinte carbone du PoS est très faible par rapport à l’exploitation minière PoW. Le jalonnement élimine les opérations de hachage qui nécessitent beaucoup de puissance.

• Transactions plus rapides – parce qu’il n’est pas nécessaire de dépenser de la puissance de calcul supplémentaire pour résoudre les énigmes posées par le protocole, certains partisans du PoS affirment que cela peut augmenter le débit des transactions.

• Récompenses et intérêts de mise – Les récompenses pour la sécurisation du réseau sont versées directement aux détenteurs de jetons, et non aux mineurs. Dans certains cas, le PoS permet aux utilisateurs de générer des revenus passifs sous forme de parachutages ou d'intérêts, simplement en plaçant leurs fonds en jalonnement.

Preuve de participation Kontra

• Relativement non testés – Les protocoles PoS n’ont pas été testés à grande échelle. Il peut y avoir des vulnérabilités non découvertes dans sa mise en œuvre ou dans la cryptoéconomie.

• Plutocratie – on craint que le PoS encourage un écosystème « les riches deviennent plus riches », dans la mesure où les validateurs ayant des enjeux importants ont tendance à gagner plus de récompenses.

• Problème sans enjeu – dans PoW, les utilisateurs ne peuvent « parier » que sur une seule chaîne – ils exploitent sur la chaîne qu’ils pensent la plus susceptible de réussir. Lors d’un hard fork, ils ne peuvent pas parier sur plusieurs chaînes avec la même puissance de hachage. Cependant, les validateurs PoS peuvent travailler sur plusieurs chaînes avec peu de coûts supplémentaires, ce qui peut entraîner des problèmes économiques.

Autres algorithmes de consensus

La Proof of Work et la Proof of Stake sont les algorithmes de consensus les plus courants, mais il en existe bien d’autres. Certains systèmes hybrides combinent des éléments des deux systèmes, tandis que d'autres sont des méthodes complètement différentes. 

Nous n’en parlerons pas ici, mais si vous êtes intéressé, vous pouvez consulter les articles suivants :

• Explication de la preuve de travail retardée

• Explication du consensus sur la preuve de participation louée

• Explication de la preuve d'autorité

• Explication de la preuve de brûlure

Les transactions blockchain sont-elles réversibles ?

La blockchain est une base de données conçue pour être très solide. Sa nature inhérente rend très difficile la suppression ou la modification des données blockchain une fois qu’elles ont été enregistrées. Lorsqu'il s'agit de Bitcoin et d'autres grands réseaux, cette activité est presque impossible à réaliser. Ainsi, lorsque vous effectuez une transaction sur la blockchain, vous devez supposer qu’elle durera éternellement.

Cependant, il existe de nombreuses implémentations différentes de blockchain, et la différence la plus fondamentale entre elles réside dans la manière dont elles parviennent à un consensus au sein du réseau. Cela signifie que, dans certaines implémentations, un groupe relativement restreint de participants peut obtenir suffisamment de puissance sur le réseau pour annuler efficacement les transactions. Cela est particulièrement probable pour les altcoins fonctionnant sur de petits réseaux (avec de faibles taux de hachage car il y a peu de concurrence minière).

Qu’est-ce que l’évolutivité de la blockchain ?

L’évolutivité de la blockchain est généralement utilisée comme terme général faisant référence à la capacité d’un système blockchain à répondre à une demande croissante. La blockchain possède des propriétés souhaitables (telles que la décentralisation, la résistance à la censure et l'immuabilité). Mais pour y parvenir, il faut sacrifier quelque chose.

Contrairement aux systèmes décentralisés, les bases de données centralisées peuvent fonctionner à des vitesses et à un débit beaucoup plus élevés. Cela est logique car cela ne nécessite pas que des milliers de nœuds répartis à travers le monde se synchronisent avec le réseau à chaque fois que son contenu est modifié. La blockchain est tout le contraire. En conséquence, l’évolutivité est un sujet très débattu parmi les développeurs de blockchain depuis des années.

Un certain nombre de solutions ont été proposées ou mises en œuvre pour atténuer certains des inconvénients de performance de la blockchain. Cependant, jusqu’à présent, il n’existe pas de meilleure approche claire. Peut-être que toutes ces différentes solutions doivent d’abord être essayées jusqu’à ce que nous trouvions la réponse à ce problème d’évolutivité.

À un niveau plus large, il existe une question fondamentale concernant l’évolutivité : devrions-nous augmenter les performances de la blockchain elle-même (évolutivité en chaîne), ou devrions-nous laisser les transactions s’exécuter sans gonfler la blockchain principale (évolutivité hors chaîne) ? 

Les deux peuvent présenter des avantages évidents. Les solutions d'évolutivité en chaîne peuvent réduire la taille des transactions, ou même simplement optimiser la façon dont les données sont stockées dans les blocs. D’un autre côté, les solutions hors chaîne regroupent les transactions hors de la blockchain principale, pour ensuite les ajouter ultérieurement. Certaines des solutions hors chaîne les plus connues sont ce qu'on appelle les sidechains et les canaux de paiement.

Si vous souhaitez explorer ce sujet, vous pouvez lire notre article intitulé Évolutivité de la Blockchain – Sidechains et canaux de paiement.

Pourquoi la blockchain a-t-elle besoin d’évolutivité ?

Si un système blockchain veut rivaliser avec ses adversaires dans un environnement centralisé, il doit alors fonctionner au moins aussi bien qu’eux. Cependant, de manière réaliste, il faudra peut-être améliorer ses performances pour inciter les développeurs et les utilisateurs à passer aux plates-formes et applications basées sur la blockchain. 

Par rapport aux systèmes centralisés, l’utilisation de la blockchain devrait être plus rapide, moins chère et plus simple pour les développeurs et les utilisateurs. Ce n’est pas une chose facile à réaliser tout en conservant les caractéristiques de la blockchain dont nous avons parlé plus tôt. 

Qu’est-ce qu’un fork blockchain ?

Comme tout autre logiciel, la blockchain doit être mise à niveau pour résoudre les problèmes, ajouter de nouvelles règles ou supprimer les anciennes. Étant donné que la plupart des logiciels blockchain sont open source, en théorie, n’importe qui peut proposer des mises à jour à ajouter au logiciel qui régit le réseau. 

N'oubliez pas que la blockchain est un réseau distribué. Une fois le logiciel mis à niveau, des milliers de nœuds répartis à travers le monde doivent pouvoir communiquer et mettre en œuvre la nouvelle version. Mais que se passe-t-il si les participants n’acceptent pas les améliorations proposées ? Habituellement, il n’y a pas d’autorité pour décider, et cela nous mènera à des soft forks et à des hard forks.

Fourchette souple

S’il existe un accord général sur la manière dont les améliorations devraient être apportées, c’est une question relativement simple. Dans un scénario comme celui-ci, le logiciel est mis à jour avec des modifications rétrocompatibles, ce qui signifie que les nœuds mis à jour peuvent toujours interagir avec les nœuds non mis à jour. Cependant, malgré cela, en réalité, il est prévu que tous les nœuds soient mis à niveau au fil du temps. C’est ce qu’on appelle une fourchette souple. 

Fourche dure

Les hard forks sont encore plus compliqués. Une fois mises en œuvre, les nouvelles règles ne seront plus compatibles avec les anciennes. Ainsi, si un nœud exécutant les nouvelles règles tente d’interagir avec un nœud exécutant les anciennes règles, les deux ne pourront pas communiquer. Cela aboutit à diviser la blockchain en deux : dans la première chaîne, l’ancien logiciel est exécuté, dans la seconde chaîne, les nouvelles règles sont implémentées.

Après un hard fork, il y aura essentiellement deux réseaux différents exécutant deux protocoles différents en parallèle. Il convient de noter que lorsqu’un fork se produit, le solde unitaire d’origine de la blockchain est répliqué à partir de l’ancien réseau. Ainsi, si vous aviez un solde sur l’ancienne chaîne au moment de la bifurcation, vous aurez également un solde sur la nouvelle chaîne. 

Pour en savoir plus sur ce sujet, vous pouvez lire Hard Forks et Soft Forks.

Chapitre 3 – Quels sont les avantages de la blockchain ?

Liste des matières

• Blockchain pour les chaînes d'approvisionnement

• Blockchain et industrie du jeu

• Blockchain pour la santé

• Remise de fonds blockchain

• Blockchain et identité numérique

• Blockchain et Internet des objets (IoT)

• La blockchain pour la gouvernance

• Blockchain pour la charité

• Blockchain pour la spéculation

• Financement participatif avec blockchain

• Blockchain et systèmes de fichiers distribués

La technologie Blockchain peut être utilisée dans divers domaines. Explorons quelques-uns d'entre eux. 

Blockchain pour les chaînes d'approvisionnement

Une chaîne d'approvisionnement efficace est au cœur de nombreuses entreprises prospères, soucieuses de gérer les marchandises du fournisseur au consommateur. La coordination de plusieurs parties prenantes au sein d’un secteur particulier s’est traditionnellement révélée difficile. Cependant, la technologie blockchain peut permettre un nouveau niveau de transparence dans ce domaine. Pour devenir plus robustes et fiables, les industries ont besoin d’écosystèmes de chaîne d’approvisionnement interopérables dotés de bases de données immuables.

Si vous souhaitez en savoir plus sur ce sujet, veuillez vous rendre sur Utilisations de la blockchain : chaîne d'approvisionnement.

Blockchain et industrie du jeu

L’industrie du jeu vidéo est déjà l’une des plus grandes industries du divertissement au monde, et la technologie blockchain peut la rendre encore plus grande. Habituellement, le sort des joueurs a tendance à être entre les mains des développeurs de jeux. Dans la plupart des jeux en ligne, les joueurs sont obligés de s'appuyer sur des serveurs fournis par les développeurs et de suivre leur ensemble de règles en constante évolution. Dans ce contexte, la blockchain peut contribuer à décentraliser la propriété, la gestion et la maintenance des jeux en ligne.

Cependant, le plus gros problème est que les éléments du jeu ne peuvent pas exister en dehors du titre, ce qui peut éliminer la possibilité d'une propriété réelle et d'un marché secondaire. En utilisant une approche basée sur la blockchain, les jeux peuvent devenir plus durables à long terme, et les objets du jeu émis sous forme d'objets de collection cryptographiques peuvent avoir plus de valeur dans le monde réel.

Si vous souhaitez en savoir plus sur ce sujet, vous pouvez lire notre article intitulé Utilisations de la Blockchain : les jeux.

Blockchain pour la santé

Le stockage approprié des dossiers médicaux est essentiel pour les systèmes de santé, et le recours à des serveurs centralisés présente un risque pour les informations sensibles. La technologie Blockchain, avec sa transparence et sa sécurité, est une plateforme idéale pour stocker les dossiers médicaux.

En sécurisant cryptographiquement les enregistrements sur la blockchain, les patients peuvent préserver leur confidentialité, tout en étant en mesure de partager des informations médicales avec les établissements de santé. Si tous les acteurs d’un système de santé pouvaient accéder à une base de données mondiale sécurisée, le flux d’informations entre eux serait beaucoup plus rapide.

Si vous souhaitez en savoir plus sur ce sujet, vous pouvez lire notre article intitulé Blockchain Uses: Health Services.

Remise de fonds blockchain

Envoyer de l’argent à l’international est un véritable casse-tête pour les banques traditionnelles. Principalement parce que le réseau complexe d’intermédiaires, les frais et les longs délais de règlement rendent ce service coûteux et peu fiable pour les transactions urgentes.

Les crypto-monnaies et la blockchain éliminent ces intermédiaires et permettent des transferts rapides et bon marché partout dans le monde. Un certain nombre de projets utilisent la technologie blockchain pour effectuer des transactions bon marché et presque instantanées.

Si vous souhaitez en savoir plus, consultez notre article intitulé Utilisations de la blockchain : transferts d'argent.

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Blockchain et identité numérique

La gestion sécurisée des identités sur Internet nécessite une solution rapide. De grandes quantités de nos données personnelles sont stockées sur des serveurs centralisés et analysées par des algorithmes d'apprentissage automatique à notre insu et sans notre consentement. 

La technologie Blockchain permet aux utilisateurs de s'approprier leurs données et de divulguer sélectivement des informations à des tiers uniquement lorsque cela est nécessaire. Une magie cryptographique comme celle-ci offre une expérience en ligne plus fluide sans sacrifier la confidentialité.

Si vous souhaitez en savoir plus, consultez notre article intitulé Utilisations de la blockchain : identité numérique.

Blockchain et Internet des objets (IoT)

Un grand nombre d’appareils physiques sont connectés à Internet et ce nombre va continuer à augmenter. Certaines personnes pensent que la blockchain pourrait améliorer considérablement la communication et la coopération entre ces appareils. Les micropaiements automatisés de machine à machine (M2M) pourraient créer une nouvelle économie reposant sur des solutions de bases de données sécurisées et à haut débit.

Si vous souhaitez en savoir plus, consultez notre article intitulé Utilisations de la blockchain : Internet des objets (IoT).

La blockchain pour la gouvernance

Les réseaux distribués peuvent établir et appliquer leur propre forme de règles sous forme de code informatique. Il n’est donc pas surprenant que la blockchain ait la possibilité de s’intégrer à divers processus de gouvernance aux niveaux local, national ou même international. 

De plus, la blockchain peut résoudre l’un des plus gros problèmes auxquels est actuellement confronté l’environnement de développement open source : le manque de mécanismes fiables pour distribuer les fonds. La gouvernance de la blockchain garantit que tous les participants peuvent être impliqués dans la prise de décision et fournit une image transparente des politiques mises en œuvre.

Si vous souhaitez en savoir plus, consultez notre article intitulé Blockchain Uses: Governance.

Blockchain pour la charité

Le défi auquel les organisations caritatives sont souvent confrontées est le manque de moyens des médias pour recevoir des fonds. Tout aussi inquiétant, la destination finale des fonds donnés est difficile à suivre avec précision. Sans aucun doute, ces faiblesses décourageront de nombreuses personnes de soutenir ces organisations.

La « crypto-philanthropie » utilisant la technologie blockchain peut résoudre ce problème. On peut compter sur les propriétés inhérentes de la technologie blockchain pour garantir la transparence, la participation mondiale et la réduction des coûts, maximisant ainsi l’impact de l’organisme caritatif lui-même. Une organisation dans ce domaine est la Blockchain Charity Foundation.

Si vous souhaitez en savoir plus sur ce sujet, vous pouvez lire notre article intitulé Utilisations de la Blockchain : Charité.

Blockchain pour la spéculation

La spéculation est sans aucun doute l’une des utilisations les plus populaires de la technologie blockchain. Des transferts fluides entre les bourses, des solutions de trading non dépositaires et un écosystème croissant de produits dérivés en font un terrain de jeu idéal pour tous les types de spéculateurs.

De par sa nature inhérente, la blockchain est un excellent instrument pour ceux qui sont prêts à prendre des risques. Certaines personnes pensent même qu’une fois que la technologie et les réglementations concernant la blockchain seront matures, tous les marchés spéculatifs mondiaux seront symbolisés sur la blockchain.

Si vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez lire notre article intitulé Blockchain Uses: Prediction Markets.

Financement participatif avec blockchain

Les plateformes de financement participatif en ligne ont jeté les bases de l’économie peer-to-peer au cours de la dernière décennie. Le succès de ces sites montre qu’il existe un grand intérêt pour le développement de produits de financement participatif. Cependant, étant donné que ces plateformes agissent en tant que dépositaires des fonds, elles peuvent prélever une grande partie des fonds pour les frais de gestion. De plus, chaque plateforme dispose également de sa propre réglementation pour faciliter les accords entre les participants.

La technologie blockchain, et plus particulièrement les contrats intelligents, peut créer un financement participatif automatisé plus sûr, dans lequel les termes de l'accord sont spécifiés dans un code informatique. 

D'autres applications de financement participatif qui utilisent la blockchain sont l'Offre initiale de pièces (ICO) et l'Offre d'échange initiale (IEO). Dans une vente symbolique comme celle-ci, les investisseurs lèvent des fonds dans l’espoir que le réseau réussira à l’avenir, afin d’obtenir un retour sur investissement (ROI).

Blockchain et systèmes de fichiers distribués

La distribution du stockage de fichiers sur Internet présente bien plus d’avantages que les alternatives centralisées conventionnelles. La plupart des données stockées dans le cloud reposent sur des serveurs et des fournisseurs de services centralisés, qui ont tendance à être plus vulnérables aux attaques et aux pertes de données. Dans certains cas, les utilisateurs peuvent également rencontrer des problèmes d'accès, en raison de la censure des serveurs centralisés.

Du point de vue de l'utilisateur, les solutions de stockage de fichiers blockchain fonctionnent de la même manière que les solutions de stockage cloud classiques : vous pouvez télécharger, stocker et accéder à des fichiers. Mais ce qui s’est passé dans les coulisses était très différent.

Lorsque vous téléchargez des fichiers sur le stockage blockchain, ils sont distribués et répliqués sur plusieurs nœuds. Dans certains cas, chaque nœud stockera une partie différente de votre fichier. Le système ne peut pas faire grand-chose avec des données partielles, mais vous pouvez ensuite demander à Node de fournir chaque élément, afin de pouvoir les combiner pour récupérer le fichier complet.

L'espace de stockage provient des participants qui fournissent leur stockage et leur bande passante au réseau. Généralement, ces participants sont économiquement incités à fournir ces ressources et, à l’inverse, économiquement pénalisés s’ils ne respectent pas les règles ou ne stockent pas et ne servent pas les fichiers.

Vous pouvez considérer ce type de réseau comme similaire au Bitcoin. Cependant, dans ce cas, l’objectif principal du réseau n’est pas de prendre en charge le transfert de valeur monétaire, mais de permettre un stockage de fichiers décentralisé et résistant à la censure.

D'autres protocoles open source tels que l'InterPlanetary File System (IPFS) ouvrent déjà la voie à ce nouveau Web distribué, plus permanent. Même si IPFS est un protocole et un réseau peer-to-peer, le système n'est pas entièrement blockchain. Cependant, IPFS applique plusieurs principes de la technologie blockchain pour accroître la sécurité et l'efficacité.