Une blockchain est un registre numérique partagé dans lequel les enregistrements sont regroupés en blocs et liés de manière cryptographique aux blocs qui les précèdent. Plutôt que qu’une seule organisation conserve l’unique copie de l’enregistrement, un réseau en maintient et en met à jour une version partagée selon des règles convenues. La structure chaînée rend les modifications ultérieures détectables, conférant à la blockchain des caractéristiques résistantes aux altérations et révélatrices des tentatives de falsification — et non une garantie inconditionnelle que les données ne peuvent jamais être modifiées ou qu’elles étaient exactes au moment de leur saisie.

Blockchain : un registre partagé de blocs liés

Une blockchain est un registre numérique partagé tenu sur un réseau. Ses enregistrements sont regroupés en blocs, et des liens cryptographiques relient chaque bloc à celui qui le précède ; la chaîne résultante rend les modifications détectables. Le National Institute of Standards and Technology décrit cela comme un grand livre partagé avec des enregistrements liés.

Ce qui entre dans ce grand livre est déterminé par des règles du réseau. Les nœuds utilisent des règles de validation et des mécanismes de consensus pour s’accorder sur les transactions et les blocs acceptés, réduisant ainsi la dépendance à un intermédiaire contrôleur unique.

Cela décrit une technologie plutôt qu’une application unique : la blockchain n’est pas synonyme de Bitcoin, même si Bitcoin est un système blockchain largement connu.

Comment une transaction devient-elle partie de la chaîne

La séquence exacte diffère entre les réseaux, mais le chemin allant de l’instruction d’un utilisateur à un registre partagé suit un schéma reconnaissable. Un utilisateur autorise d’abord une transaction avec une clé privée. La signature numérique qui en résulte permet au réseau de vérifier que l’instruction provient du détenteur de la clé concernée, sans divulguer cette clé.

1. La transaction signée est diffusée au réseau.

2. Les nœuds appliquent les règles de validation du réseau et rejettent les instructions qui ne les respectent pas.

3. Les transactions valides attendent d’être sélectionnées pour un bloc proposé.

4. Un participant au réseau propose un bloc, tandis que les autres participants le vérifient selon les règles de consensus.

5. Une fois le processus requis terminé, le réseau traite le bloc comme faisant partie de son historique accepté, ou canonique.

Ethereum propose un exemple utile de preuve d’enjeu. Les utilisateurs signent les transactions avec des clés privées ; les nœuds vérifient celles qui sont valides et les placent dans un mempool, une zone de stockage pour les transactions en attente. Un validateur propose un bloc, les autres validateurs le réexécutent et l’attestent, et les règles de consensus d’Ethereum déterminent la chaîne canonique, conformément à la documentation développeur de la Ethereum Foundation.

Bitcoin utilise une approche de consensus différente : la preuve de travail. Sa conception initiale décrit un processus pair à pair dans lequel des transactions signées numériquement sont diffusées, regroupées dans des blocs et sécurisées grâce à la preuve de travail. À mesure que des blocs sont ajoutés, la chaîne de hachages rend la réécriture de l’historique des transactions antérieures de plus en plus difficile, comme décrit dans Bitcoin : A Peer-to-Peer Electronic Cash System.

« De plus en plus difficile » est plus juste que « impossible ». La robustesse pratique d’un registre blockchain dépend de la conception du réseau, de ses participants et du coût économique ou opérationnel lié à la tentative de remplacer l’historique accepté. Cela dépend aussi de la signification de la finalité pour les utilisateurs : certains systèmes offrent un degré de confiance qui augmente avec le temps plutôt qu’un point de règlement instantané et irréversible.

Les nœuds, la cryptographie et le consensus accomplissent des tâches différentes

Dans une blockchain, les nœuds, la cryptographie et le consensus accomplissent des tâches différentes. Les nœuds communiquent avec le réseau et peuvent stocker, valider ou contribuer à la mise à jour du grand livre partagé. La cryptographie protège l’information et relie les enregistrements : les signatures numériques permettent au réseau de vérifier qu’une transaction de cryptomonnaie a été approuvée par le détenteur de la clé privée concernée, tandis que les hachages rendent les modifications des blocs antérieurs visibles en perturbant leurs liens vers les blocs suivants.

L’accord exige plus que ces outils cryptographiques. Les réseaux utilisent des règles de validation et un mécanisme de consensus afin d’établir quels blocs éligibles et quelle historique de transactions deviennent partagés. La vue d’ensemble de NIST sur la technologie blockchain identifie la preuve de travail, la preuve d’enjeu et la preuve d’autorité parmi les approches qu’un réseau peut utiliser.

La preuve de travail sécurise le processus de production des blocs de Bitcoin grâce à un travail de calcul ; la preuve d’enjeu s’appuie sur des validateurs dans le processus de consensus d’Ethereum. Les approches impliquent des arbitrages différents, et chaque réseau définit des règles de participation, de vérification et de résolution des versions concurrentes des événements. Aucun libellé à lui seul ne rend un grand livre digne de confiance.

Réseaux sans permission et avec permission : le modèle de confiance change

Dans une blockchain sans permission, la participation est généralement ouverte selon les règles du protocole. Les personnes peuvent être en mesure de soumettre des transactions, d’exécuter des nœuds ou de participer à la validation sans être admises par un opérateur central. Ce modèle peut réduire la dépendance à un intermédiaire conventionnel, mais il n’élimine pas totalement la confiance : elle est déplacée vers le protocole, son implémentation, ainsi que les incitations et le comportement des participants au réseau.

En revanche, un réseau autorisé limite une combinaison de lectures, de soumissions de transactions, d’exploitation de nœuds ou de validation des blocs. Cela peut convenir à un groupe d’institutions connues qui ont besoin d’un registre partagé tout en conservant un accès et une responsabilisation définis. Il s’agit toujours d’un arrangement de grand livre distribué, mais son modèle de gouvernance est sensiblement différent de celui d’un réseau public ouvert.

Le choix a une incidence sur la supervision. Le Comité de Bâle sur la supervision bancaire a noté que les systèmes sans permission peuvent impliquer des tiers inconnus, ce qui complique la diligence raisonnable et la supervision. Par conséquent, pour une organisation envisageant un système blockchain, la question n’est pas seulement de savoir s’il est décentralisé. Il s’agit de savoir qui fixe les règles, qui peut les modifier ou les faire appliquer, qui gère l’infrastructure et ce qui se passe lorsque les participants ne sont pas d’accord.

En quoi la blockchain peut-elle être utile au-delà de la cryptomonnaie

Les cryptomonnaies sont l’usage de la blockchain le plus connu, mais le modèle de tenue de registre peut aussi soutenir le suivi de la chaîne d’approvisionnement, des registres de données, l’identité numérique et la gestion des enregistrements. NIST liste ces éléments comme des applications potentielles de la technologie. Dans chaque cas, la valeur possible réside dans la coordination d’un registre entre les parties plutôt que dans le simple fait de stocker l’information dans un nouveau format.

Prenons l’exemple du suivi de la chaîne d’approvisionnement. Un producteur, un transporteur, un entrepôt et un détaillant peuvent chacun avoir besoin d’enregistrer un transfert ou une mise à jour de statut. Un registre partagé pourrait fournir une séquence commune de ces entrées, de sorte que les participants autorisés travaillent à partir du même historique. La conception ne prouve pas qu’un colis a été manipulé à une température donnée ou qu’il est arrivé à une heure donnée ; ces faits dépendent encore de la fiabilité des personnes, des appareils et des processus fournissant les données.

Les registres et la gestion des enregistrements présentent un cas similaire. Une blockchain peut aider à créer une trace vérifiable des soumissions et des modifications lorsque plusieurs parties ont besoin de visibilité. Toutefois, une base de données conventionnelle administrée par une entité de confiance peut rester le meilleur choix lorsque l’accès doit être étroitement contrôlé, lorsque les changements doivent être corrigés simplement, ou lorsque le coût et la complexité de l’exploitation d’un réseau distribué dépassent les bénéfices du partage du contrôle.

Les limites de la blockchain : données visibles, fonctionnement coûteux et risque de gouvernance

Selon sa conception, une blockchain peut rendre l’information relative aux transactions publiquement visible plutôt que privée. Cette visibilité peut aider à l’auditabilité, mais les données commerciales ou personnelles sensibles nécessitent un modèle d’accès et une conception de traitement des données adaptés à cet usage.

Une blockchain n’élimine pas le risque de règlement et ne garantit pas une finalité immédiate. La Banque des règlements internationaux identifie les coûts de calcul, la visibilité publique des transactions et la finalité probabiliste plutôt qu’immédiate comme des arbitrages possibles dépendant de la conception. Enregistrer une instruction sur une chaîne n’est pas la même chose que d’atteindre son résultat juridique ou financier en dehors du réseau.

Le Comité de Bâle identifie des risques opérationnels, de cybersécurité, juridiques, de conformité, de gouvernance et de finalité du règlement dans les systèmes blockchain. Ces questions vont au-delà de la cryptographie : elles concernent la gestion des clés, le fonctionnement des logiciels, les incitations des participants, les règles applicables et les procédures disponibles lorsqu’une erreur, une panne ou un différend survient.

La blockchain s’entend le mieux comme un registre partagé régi par des règles qui peut aider plusieurs parties à se coordonner sans dépendre entièrement d’un seul dépositaire central.

Questions fréquemment posées

La blockchain est-elle la même chose que Bitcoin ?

Non. Bitcoin est un système qui utilise la technologie blockchain et la preuve de travail pour maintenir son historique de transactions. Les blockchains peuvent aussi être conçues à d’autres fins, notamment pour des registres, l’identité et la gestion des enregistrements.

Peut-on modifier des données sur une blockchain ?

La modification des données historiques acceptées est conçue pour être détectable et peut devenir de plus en plus difficile à mesure que des blocs supplémentaires sont ajoutés. Ce n’est toutefois pas une garantie absolue d’immutabilité, et la façon de corriger les erreurs dépend des règles du réseau.

Qui valide les transactions blockchain ?

Les réseaux utilisent des nœuds et des participants désignés selon leurs règles de validation et de consensus. Sur Ethereum, par exemple, les validateurs proposent, réexécutent et attestent des blocs ; la conception de Bitcoin utilise la preuve de travail pour sécuriser les blocs.

Toutes les blockchains sont-elles privées ?

Non. Les réseaux sans permission peuvent exposer l’information relative aux transactions publiquement, tandis que les systèmes avec permission peuvent limiter l’accès. La confidentialité dépend de l’architecture et des règles particulières du système, pas du mot « blockchain ».

Quand la blockchain est-elle meilleure qu’une base de données conventionnelle ?

Cela peut convenir à des situations où plusieurs parties ont besoin d’un registre partagé et ne veulent pas qu’une seule partie en soit l’opérateur. Lorsqu’un administrateur central de confiance est acceptable, une base de données conventionnelle peut être plus simple et plus efficace.

Avertissement : cet article est fourni uniquement à des fins d’information. Il ne constitue pas, et n’a pas pour objet, un avis juridique, fiscal, en matière d’investissement, financier ou autre.