Points clés
La blockchain est un registre numérique qui enregistre de manière sécurisée les données de transaction à travers un réseau distribué d'ordinateurs.
La blockchain garantit l'intégrité des données grâce à sa nature immuable via la cryptographie et les mécanismes de consensus, ce qui signifie qu'une fois l'information enregistrée, elle ne peut pas être modifiée rétroactivement.
La blockchain forme l'épine dorsale des réseaux de cryptomonnaie comme Bitcoin et Ethereum, et est essentielle pour favoriser la transparence, la sécurité et la confiance dans divers secteurs au-delà de la finance.
Introduction
La technologie blockchain a transformé les industries, en particulier la finance, en introduisant un moyen décentralisé, transparent et sécurisé de gérer les données et les transactions. Alors qu'elle a commencé comme la base des cryptomonnaies comme Bitcoin, ses applications ont évolué pour inclure la gestion de la chaîne d'approvisionnement, les soins de santé, les systèmes de vote, et bien plus encore.
Qu'est-ce que la blockchain ?
Une blockchain est un type spécial de base de données. C’est un registre numérique décentralisé qui est maintenu par un réseau distribué d'ordinateurs. Les données de la blockchain sont organisées en blocs, qui sont disposés chronologiquement et sécurisés par cryptographie.
Cette structure garantit que les données sont transparentes, sécurisées et immuables. Il est pratiquement impossible de modifier les données stockées dans un bloc après que le bloc a été confirmé et ajouté à la chaîne. La structure décentralisée supprime également la nécessité d'une autorité centrale. Les transactions blockchain peuvent avoir lieu entre utilisateurs sans besoin d'intermédiaires.
Il existe différents types de blockchains avec des degrés de décentralisation variés. Cependant, le terme blockchain fait généralement référence à un registre numérique décentralisé utilisé pour enregistrer des transactions en cryptomonnaie.
Brève histoire de la blockchain
Le premier modèle de blockchain a été créé au début des années 1990 lorsque le scientifique en informatique Stuart Haber et le physicien W. Scott Stornetta ont utilisé des techniques cryptographiques dans une chaîne de blocs comme moyen de sécuriser des documents numériques contre la falsification des données.
Haber et Stornetta ont inspiré le travail de nombreux autres scientifiques informatiques et passionnés de cryptographie, menant finalement à la création de Bitcoin en tant que première cryptomonnaie alimentée par la technologie blockchain. Depuis lors, l'adoption de la blockchain a considérablement augmenté, et les cryptomonnaies sont désormais un phénomène mondial.
Bien que la technologie blockchain soit souvent utilisée pour enregistrer des transactions en cryptomonnaie, elle convient également à l'enregistrement de nombreux autres types de données numériques et peut être appliquée à un large éventail de cas d'utilisation.
Caractéristiques clés et avantages de la blockchain
Décentralisation : Les informations sont stockées à travers un réseau d'ordinateurs (nœuds) plutôt que sur un seul serveur central. Les grands réseaux décentralisés comme Bitcoin sont très résistants aux attaques.
Transparence : La plupart des blockchains sont publiques, ce qui signifie que tous les participants ont accès à la même base de données. Les transactions sont visibles par tous les participants.
Immutabilité : Une fois que les données sont ajoutées à la blockchain, elles ne peuvent pas être modifiées sans consensus du réseau.
Sécurité des données : La cryptographie et les mécanismes de consensus garantissent une protection robuste contre la falsification des données.
Efficacité : La blockchain peut permettre des transactions plus rapides et moins chères en supprimant le besoin d'intermédiaires. Les transactions sont traitées en temps quasi réel.
Qu'est-ce que la décentralisation dans la blockchain ?
La décentralisation dans la blockchain fait référence à l'idée que le contrôle et le pouvoir de décision d'un réseau sont répartis entre ses utilisateurs plutôt que contrôlés par une seule entité, telle qu'une banque, un gouvernement ou une entreprise.
Dans un réseau blockchain décentralisé, il n'y a pas d'autorité centrale ou d'intermédiaire qui contrôle le flux de données ou de transactions. Au lieu de cela, les transactions sont vérifiées et enregistrées par un réseau distribué d'ordinateurs qui travaillent ensemble pour maintenir l'intégrité du réseau.
Comment fonctionne la blockchain ?
Au cœur de la blockchain se trouve un registre numérique qui enregistre de manière sécurisée les transactions entre deux parties d'une manière inviolable. Ces données de transaction sont enregistrées par un réseau d'ordinateurs distribué à l'échelle mondiale (nœuds).
Lorsque Alice envoie à Bob des bitcoins, la transaction est diffusée sur le réseau. Chaque nœud authentifie la transaction en vérifiant les signatures numériques et d'autres données de transaction. Une fois la transaction vérifiée, elle est ajoutée à un bloc avec d'autres transactions. Nous pouvons considérer chaque bloc comme une page du registre numérique.
Les blocs sont enchaînés ensemble à l'aide de méthodes cryptographiques, formant la blockchain. Le processus de vérification des transactions et d'ajout à la blockchain se fait par le biais d'un mécanisme de consensus, un ensemble de règles qui régissent la manière dont les nœuds du réseau parviennent à un accord sur l'état de la blockchain et la validité des transactions.
Blockchain en un coup d'œil
1. Enregistrement des transactions
Lorsqu'une transaction est initiée (par exemple, le transfert de cryptomonnaie), elle est diffusée sur un réseau de nœuds. Chaque nœud valide la transaction en utilisant des règles prédéfinies.
2. Formation de bloc
Les transactions validées sont regroupées dans un bloc. Chaque bloc contient :
Données (par exemple, détails de la transaction)
Un horodatage
Un hachage cryptographique : Un identifiant unique créé en passant les données du bloc par un algorithme de hachage.
Hachage du bloc précédent : C'est ce qui relie les blocs ensemble, formant la chaîne.
3. Mécanisme de consensus
Pour ajouter un bloc à la chaîne, les participants du réseau doivent se mettre d'accord sur sa validité. Cela se fait en utilisant un algorithme de consensus, tel que la preuve de travail (PoW) et la preuve de participation (PoS). Nous discuterons des deux plus en détail bientôt, mais voici un bref résumé :
Preuve de travail (PoW) : Utilisée par Bitcoin, la PoW exige que les validateurs de blocs utilisent la puissance de calcul pour résoudre des problèmes complexes.
Preuve de participation (PoS) : Utilisée par des blockchains plus récentes comme Ethereum, où les validateurs de blocs sont choisis en fonction de leur participation dans le réseau.
4. Liaison des chaînes
Une fois validé, le bloc est ajouté à la blockchain. Chaque bloc suivant fait référence au précédent, garantissant une structure inviolable. En d'autres termes, pour qu'un nouveau bloc soit validé, il doit utiliser l'identifiant du bloc précédent.
5. Transparence
Une autre caractéristique de la blockchain est sa transparence. En général, tout le monde peut vérifier les données d'une blockchain, y compris toutes les données de transaction et les données de bloc, sur des sites web publics connus sous le nom d'explorateurs de blockchain.
Par exemple, vous pouvez voir chaque transaction qui a jamais été enregistrée sur le réseau Bitcoin, y compris l'adresse du portefeuille de l'expéditeur et du destinataire, le montant du transfert, et bien plus encore. Vous pouvez également retracer tous les blocs Bitcoin jusqu'au premier bloc, connu sous le nom de bloc genesis.
Cryptographie de la blockchain
La cryptographie est essentielle pour que la blockchain maintienne un enregistrement sécurisé, transparent et résistante à la falsification des transactions. Par exemple, le hachage est une méthode cryptographique cruciale utilisée dans les blockchains. C'est un processus cryptographique qui convertit une entrée de n'importe quelle taille en une chaîne de caractères de taille fixe.
Les fonctions de hachage utilisées dans les blockchains sont généralement résistantes aux collisions, ce qui signifie que les chances de trouver deux morceaux de données produisant la même sortie sont astronomiquement faibles. Une autre caractéristique est appelée l'effet d'avalanche, se référant au phénomène selon lequel tout léger changement dans les données d'entrée produirait une sortie radicalement différente.
Illustrons cela avec SHA256, une fonction utilisée dans Bitcoin. Comme vous pouvez le voir, changer la capitalisation des lettres a entraîné une sortie dramatiquement différente. Les fonctions de hachage sont également des fonctions à sens unique car il est pratiquement impossible d'arriver aux données d'entrée en rétro-ingénierie la sortie de hachage.
Chaque bloc au sein d'une blockchain contient de manière sécurisée le hachage du bloc précédent, établissant une chaîne robuste de blocs. Quiconque souhaite modifier un bloc devrait modifier tous les blocs suivants, une tâche non seulement techniquement difficile mais aussi prohibitive en termes de coûts.
Une autre méthode cryptographique largement utilisée dans la blockchain est la cryptographie à clé publique. Également appelée cryptographie asymétrique, elle aide à établir des transactions sécurisées et vérifiables entre les utilisateurs.
Voici comment cela fonctionne. Chaque participant possède une paire de clés unique : une clé privée, qu'il garde secrète, et une clé publique, qu'il partage ouvertement. Lorsqu'un utilisateur initie une transaction, il la signe en utilisant sa clé privée, créant une signature numérique.
D'autres utilisateurs du réseau peuvent alors vérifier l'authenticité de la transaction en appliquant la clé publique de l'expéditeur à la signature numérique. Cette approche garantit des transactions sécurisées car seul le véritable propriétaire de la clé privée peut autoriser une transaction, et tout le monde peut vérifier les signatures en utilisant la clé publique.
Qu'est-ce qu'un mécanisme de consensus ?
Un algorithme de consensus est un mécanisme qui permet aux utilisateurs ou aux machines de se coordonner dans un environnement distribué. Il doit s'assurer que tous les agents du système peuvent s'accorder sur une source unique de vérité, même si certains agents échouent.
Les mécanismes de consensus garantissent que tous les nœuds du réseau ont la même copie du registre, qui contient un enregistrement de toutes les transactions.
Lorsque des dizaines de milliers de nœuds conservent une copie des données de la blockchain, certains défis peuvent rapidement surgir, notamment la cohérence des données et les nœuds malveillants. Pour garantir l'intégrité de la blockchain, il existe divers mécanismes de consensus qui régissent la manière dont les nœuds du réseau parviennent à un accord. Examinons de plus près les principaux mécanismes de consensus.
Types de mécanismes de consensus
Qu'est-ce que la preuve de travail ?
La preuve de travail (PoW) est un mécanisme de consensus utilisé dans de nombreux réseaux blockchain pour vérifier les transactions et maintenir l'intégrité de la blockchain. C'est le mécanisme de consensus original utilisé par Bitcoin.
Dans la PoW, les mineurs se disputent pour résoudre un problème mathématique complexe afin d'ajouter le prochain bloc à la blockchain. Dans un processus connu sous le nom de minage, le premier mineur à résoudre le problème est récompensé par de la cryptomonnaie.
Les mineurs doivent utiliser des ordinateurs puissants pour résoudre des problèmes mathématiques, miner de nouvelles pièces et sécuriser le réseau. C'est pourquoi le processus de minage nécessite des ressources importantes (puissance de calcul et énergie).
Qu'est-ce que la preuve de participation ?
La preuve de participation (PoS) est un mécanisme de consensus conçu pour remédier à certains des inconvénients de la preuve de travail (PoW). Dans un système PoS, au lieu que les mineurs se disputent pour résoudre des problèmes mathématiques complexes afin de valider des transactions et d'ajouter de nouveaux blocs à la blockchain, les validateurs sont choisis en fonction de la quantité de cryptomonnaie qu'ils "misent" dans le réseau.
La mise représente la quantité de crypto détenue par les validateurs en tant que garantie. En général, les validateurs PoS sont choisis au hasard pour créer de nouveaux blocs et valider des transactions en fonction de la taille de leur mise. Ils sont récompensés par des frais de transaction pour la création de nouveaux blocs et en tant qu'incitation à agir dans le meilleur intérêt du réseau. S'ils agissent de manière malveillante, ils risquent de perdre leur crypto mise.
D'autres mécanismes de consensus populaires
La preuve de travail et la preuve de participation sont les algorithmes de consensus les plus courants, mais il existe de nombreux autres types. Certains sont des hybrides qui combinent des éléments des deux systèmes, tandis que d'autres sont des méthodes différentes.
Par exemple, la preuve de participation déléguée (DPoS) est similaire à la PoS, mais au lieu que tous les validateurs soient éligibles pour créer de nouveaux blocs, les détenteurs de jetons élisent un ensemble plus restreint de délégués pour le faire en leur nom.
D'autre part, dans la preuve d'autorité (PoA), les validateurs sont identifiés par leur réputation ou identité plutôt que par la quantité de cryptomonnaie qu'ils détiennent. Les validateurs sont sélectionnés en fonction de leur fiabilité et peuvent être retirés du réseau s'ils agissent de manière malveillante.
Quels sont les différents types de réseaux blockchain ?
Blockchain publique
Une blockchain publique est un réseau décentralisé qui est ouvert à quiconque souhaite participer. Ces réseaux sont généralement open-source, transparents et sans autorisation, ce qui signifie que tout le monde peut y accéder et les utiliser. Bitcoin et Ethereum sont des exemples de blockchains publiques.
Blockchain privée
Une blockchain privée, comme son nom l'indique, est un réseau blockchain qui n'est pas ouvert au public. Les blockchains privées sont généralement gérées par une seule entité, comme une entreprise, et sont utilisées à des fins internes et des cas d'utilisation.
Les blockchains privées sont des environnements autorisés avec des règles établies qui dictent qui peut voir et écrire dans la chaîne. Ce ne sont pas des systèmes décentralisés car il existe une hiérarchie claire de contrôle. Cependant, elles peuvent être distribuées en ce sens que de nombreux nœuds conservent une copie de la chaîne sur leurs machines.
Blockchain de consortium
Une blockchain de consortium est un hybride de blockchains publiques et privées. Dans une blockchain de consortium, plusieurs organisations se réunissent pour créer un réseau blockchain partagé qui est géré et gouverné conjointement. Ces réseaux peuvent être ouverts ou fermés, en fonction des besoins des membres du consortium.
Au lieu d'un système ouvert où quiconque peut valider des blocs ou d'un système fermé où une seule entité désigne des producteurs de blocs, une chaîne de consortium voit un petit nombre de parties également puissantes agir en tant que validateurs.
Les règles du système sont flexibles : la visibilité de la chaîne peut être limitée aux validateurs, visible par des individus autorisés, ou visible par tous. Si les validateurs peuvent parvenir à un consensus, des changements peuvent être facilement mis en œuvre. En ce qui concerne le fonctionnement de la blockchain, si un certain seuil de ces parties se comporte honnêtement, le système ne rencontrera pas de problèmes.
À quoi sert la blockchain ?
Bien que la technologie blockchain soit encore à ses débuts, elle a déjà des cas d'utilisation dans de nombreuses industries différentes. Certaines des applications les plus courantes de la technologie blockchain incluent :
1. Cryptomonnaies
La technologie blockchain a été développée pour soutenir la création de cryptomonnaies, qui utilisent la blockchain comme un registre sécurisé et décentralisé pour enregistrer les transactions.
Alors que les transactions transfrontalières traditionnelles impliquent des intermédiaires et des frais élevés, la blockchain permet des transferts internationaux plus rapides, moins chers et plus transparents. En plus de sa propriété de valeur refuge, de nombreuses personnes utilisent Bitcoin et d'autres cryptomonnaies pour les envois de fonds mondiaux.
2. Contrats intelligents
Les contrats intelligents sont des contrats auto-exécutables qui peuvent être programmés pour s'exécuter automatiquement lorsque certaines conditions sont remplies. La technologie blockchain permet la création et l'exécution de contrats intelligents de manière sécurisée et décentralisée.
L'une des applications les plus populaires des contrats intelligents est pour les applications décentralisées (DApps) et les organisations (DAOs), qui sont une grande partie des plateformes de finance décentralisée (DeFi). Les plateformes DeFi tirent parti de la blockchain pour fournir des services financiers tels que le prêt, l'emprunt et le trading sans institutions traditionnelles. Cela démocratise l'accès aux outils financiers.
3. Tokenisation
Les actifs du monde réel (RWA) tels que l'immobilier, les actions ou l'art peuvent être tokenisés (convertis en jetons numériques sur une blockchain). Cela peut améliorer la liquidité et élargir l'accès aux opportunités d'investissement.
4. Identité numérique
La blockchain peut être utilisée pour créer des identités numériques sécurisées et inviolables qui peuvent être utilisées pour vérifier des informations personnelles et d'autres données sensibles. Cela pourrait devenir de plus en plus important à mesure que de plus en plus de nos informations personnelles et actifs se déplacent en ligne.
5. Vote
En fournissant un registre décentralisé et inviolable de tous les votes exprimés, la technologie blockchain peut être utilisée pour créer un système de vote sécurisé et transparent qui élimine la possibilité de fraude électorale et garantit l'intégrité du processus de vote.
6. Gestion de la chaîne d'approvisionnement
La technologie blockchain peut être utilisée pour créer un registre de toutes les transactions au sein d'une chaîne d'approvisionnement. Chaque transaction (ou groupe de transactions) peut être enregistrée comme un bloc sur la blockchain, créant un enregistrement immuable et transparent de l'ensemble du processus de la chaîne d'approvisionnement.
Pensées finales
La technologie blockchain offre un moyen sécurisé et transparent d'enregistrer des transactions et de stocker des données. C'est une technologie qui révolutionne les industries en apportant un nouveau niveau de confiance et de sécurité au monde numérique.
Que ce soit pour permettre des transactions peer-to-peer, créer de nouvelles formes d'actifs numériques ou faciliter des applications décentralisées, la technologie blockchain ouvre un monde de possibilités. Alors que la technologie continue d'évoluer et de gagner en adoption, nous pouvons nous attendre à ce que d'autres cas d'utilisation innovants et transformateurs émergent dans les années à venir.
Lecture complémentaire
Qu'est-ce que la cryptomonnaie et comment ça marche ?
Qu'est-ce qu'un stablecoin ?
Qu'est-ce que le minage de cryptomonnaie et comment ça marche ?
Avertissement : Ce contenu est présenté sur une base « tel quel » à des fins d'information générale et éducative uniquement, sans représentation ou garantie d'aucune sorte. Il ne doit pas être interprété comme un conseil financier, juridique ou autre professionnel, ni comme une recommandation d'achat d'un produit ou service spécifique. Vous devriez demander votre propre conseil auprès de conseillers professionnels appropriés. Lorsque l'article est contribué par un tiers, veuillez noter que les opinions exprimées appartiennent au contributeur tiers et ne reflètent pas nécessairement celles de l'Académie Binance. Veuillez lire notre avertissement complet ici pour plus de détails. Les prix des actifs numériques peuvent être volatils. La valeur de votre investissement peut diminuer ou augmenter et vous ne pourriez pas récupérer le montant investi. Vous êtes seul responsable de vos décisions d'investissement et l'Académie Binance n'est pas responsable des pertes que vous pourriez subir. Ce matériel ne doit pas être interprété comme un conseil financier, juridique ou autre professionnel. Pour plus d'informations, consultez nos conditions d'utilisation et notre avertissement de risque.
