Comment fonctionne la blockchain ? Une blockchain est un registre partagé de transactions dont de nombreux ordinateurs conservent une copie en même temps. Les nouvelles entrées sont regroupées en blocs, chaque bloc porte une empreinte unique du bloc précédent, et le réseau suit un ensemble de règles pour se mettre d'accord sur le prochain bloc. Le résultat est un registre très difficile à réécrire après coup, et qu'aucune partie ne contrôle seule.
Cet article explique chacun de ces éléments, d'où vient cette idée, comment différentes blockchains parviennent à un accord, et, tout aussi important, ce qu'une blockchain ne fait pas. Il explique la technologie et ne donne aucun avis sur l'achat ou la détention d'une quelconque cryptomonnaie.
Comment fonctionne la blockchain ?
Commence par un registre : une liste de qui a envoyé quoi à qui. Une banque tient un registre des comptes de ses clients, et tout le monde fait confiance à la copie de la banque parce que c'est elle qui en a la charge.
Une blockchain remplace ce registre unique et centralisé par de nombreuses copies détenues par de nombreux ordinateurs indépendants, appelés nœuds. Pour que toutes ces copies restent identiques, le registre est construit d'une manière particulière.
- Les transactions sont regroupées en blocs. Plutôt que d'ajouter les entrées une par une, le réseau rassemble les transactions récentes et les regroupe ensemble.
- Chaque bloc est lié au précédent. Chaque bloc contient un hachage du bloc précédent, une sorte d'empreinte numérique expliquée plus bas.
- Le réseau se met d'accord sur chaque nouveau bloc. Un ensemble de règles, appelé mécanisme de consensus, détermine quel bloc est ajouté ensuite, si bien que chaque nœud finit par avoir la même chaîne.
Ces trois idées réunies sont ce qui distingue une blockchain d'une base de données ordinaire.
Une blockchain ne rend pas les informations vraies. Elle les rend très difficiles à modifier une fois que tout le monde s'est mis d'accord dessus.
Vérifie-toiSupposons que quelqu'un change un chiffre dans une transaction, à l'intérieur d'un bloc datant de l'année dernière. Quels blocs cesseraient de correspondre, et que faudrait-il faire pour que ce changement tienne ?Voir la réponseMasquer la réponse
Le hachage du bloc modifié change complètement. Le bloc suivant avait enregistré l'ancien hachage, donc il ne correspond plus, et aucun bloc après lui non plus. Pour que ce changement tienne, il faudrait refaire tous les blocs depuis, et convaincre le reste du réseau d'accepter cette version. C'est ce que signifie « inviolable de façon détectable » : les modifications ne sont pas impossibles, mais elles sont visibles et, sur un grand réseau, extrêmement coûteuses.
Le hachage : l'empreinte qui relie la chaîne
Une fonction de hachage prend n'importe quelle donnée et en produit une courte chaîne de caractères de longueur fixe. Deux propriétés comptent. La même entrée donne toujours le même hachage. Et changer l'entrée, même très légèrement, un seul chiffre dans une seule transaction, produit un hachage complètement différent.
Parce que chaque bloc contient le hachage du bloc précédent, les blocs forment une chaîne. Si quelqu'un essayait de modifier une transaction dans un ancien bloc, le hachage de ce bloc changerait. Le bloc suivant, qui avait enregistré l'ancien hachage, ne correspondrait plus, et aucun bloc après lui non plus. Pour modifier une seule ancienne entrée, un attaquant devrait refaire tous les blocs depuis, et convaincre le reste du réseau d'accepter la version modifiée.
C'est ce que les gens veulent dire quand ils disent qu'une blockchain est inviolable de façon détectable. Les modifications ne sont pas impossibles, mais elles sont visibles, et sur un grand réseau, elles coûtent extrêmement cher à imposer.
D'où vient cette idée
L'idée de chaînage est plus ancienne que les cryptomonnaies. En 1991, les chercheurs Stuart Haber et W. Scott Stornetta ont publié un article intitulé « How to Time-Stamp a Digital Document », qui décrivait comment relier des informations par des hachages afin que personne ne puisse les antidater ou les modifier sans que cela se voie. Leurs travaux sont souvent décrits comme la première conception d'une blockchain.
Le 31 octobre 2008, une personne ou un groupe utilisant le nom de Satoshi Nakamoto a publié le livre blanc de Bitcoin, qui combinait ce chaînage avec un moyen pour des inconnus sur internet de se mettre d'accord sur le registre sans faire confiance à une partie centrale. Haber et Stornetta y sont les auteurs les plus cités. Le premier bloc de Bitcoin a été créé le 3 janvier 2009, portant le titre d'un article sur le sauvetage des banques, tiré de l'édition du jour du Times.
Ethereum, lancé en 2015, a étendu cette idée de l'enregistrement de paiements à l'exécution de petits programmes, appelés contrats intelligents, directement sur la blockchain.
Le consensus : se mettre d'accord sans arbitre
Le problème vraiment difficile que résout une blockchain publique n'est pas le stockage. C'est l'accord. Si des milliers d'ordinateurs détiennent chacun une copie, et que n'importe qui peut rejoindre le réseau, comment se mettent-ils d'accord sur le bloc valide, sans autorité centrale, et sans que quelqu'un ne triche en dépensant deux fois la même pièce ?
Les mécanismes de consensus sont la réponse. Les deux plus utilisés sont la preuve de travail et la preuve d'enjeu.
| Mécanisme | Comment un bloc est ajouté | Ce qui rend la triche coûteuse |
|---|---|---|
| Preuve de travail | Les ordinateurs s'affrontent pour résoudre un problème difficile ; le gagnant ajoute le bloc | Réécrire l'historique demanderait plus de puissance de calcul que le reste du réseau |
| Preuve d'enjeu | Les validateurs immobilisent des pièces en garantie et sont choisis pour proposer et confirmer les blocs | Les validateurs qui trichent peuvent perdre leur garantie |
Bitcoin utilise la preuve de travail, avec un nouveau bloc ajouté environ toutes les dix minutes. La preuve de travail est sûre mais consomme énormément d'électricité, parce que la résolution du problème est délibérément coûteuse.
Comment Astra Trainer enseigne la blockchain
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Commencer par le mécanisme est délibéré. La plupart de la confusion autour de la crypto vient du fait de sauter directement aux prix sans comprendre ce que le système sous-jacent garantit ou ne garantit pas. Les leçons durent environ cinq minutes, et un guide t'accompagne dès que quelque chose semble étrange.
De la preuve de travail à la preuve d'enjeu
Le coût énergétique de la preuve de travail est devenu l'une des critiques les plus fortes adressées à la technologie blockchain. Ethereum y a répondu en changeant son mécanisme de consensus. Le 15 septembre 2022, dans une mise à jour connue sous le nom de The Merge, il est passé de la preuve de travail à la preuve d'enjeu. La Fondation Ethereum estime que cela a réduit la consommation d'énergie du réseau d'environ 99,95 pour cent.
Ce changement a montré que le consensus est un choix de conception, pas une caractéristique fixe des blockchains. Différents systèmes font des compromis différents entre sécurité, rapidité, consommation d'énergie et degré réel de décentralisation.
Blockchains publiques et privées
Toutes les blockchains ne sont pas ouvertes à tout le monde. Les blockchains publiques, comme Bitcoin et Ethereum, permettent à n'importe qui de lire le registre et d'y participer. Les blockchains privées ou permissionnées limitent la participation à des membres approuvés, comme un groupe d'entreprises partageant un registre de chaîne d'approvisionnement.
Les blockchains privées sont plus rapides et consomment moins d'énergie, mais elles renoncent à une grande partie de ce qui rend les blockchains publiques particulières. Si un petit groupe contrôle qui peut écrire dans le registre, c'est plus proche d'une base de données partagée avec des garanties supplémentaires que d'un système qui fonctionne sans parties de confiance.
Ce qu'une blockchain ne fait pas
Cette technologie est souvent décrite comme si elle résolvait des problèmes qu'elle ne résout pas.
Elle ne rend pas les informations vraies. Une blockchain enregistre ce qui a été saisi, de façon cohérente et permanente. Si une information fausse est saisie, elle est enregistrée fausse, pour toujours. C'est ce qu'on appelle parfois le problème de l'oracle : la chaîne ne peut pas vérifier les faits du monde extérieur.
Elle ne donne pas de valeur à un jeton. Enregistrer que quelqu'un détient un jeton ne dit rien sur le fait que ce jeton vaut quelque chose. L'article sur la tokenomics explique comment lire ce qu'un jeton promet réellement.
Elle ne te rend pas anonyme. La plupart des blockchains publiques sont pseudonymes : les adresses ne sont pas des noms, mais chaque transaction est visible par tout le monde, en permanence, et peut souvent être tracée.
Elle ne te protège pas contre la perte d'accès. Si tu contrôles toi-même un portefeuille et que tu perds la clé privée, il n'y a généralement personne qui puisse la restaurer.
Information générale, pas un conseil en investissement. Cet article explique le fonctionnement de la technologie blockchain. Ce n'est pas un conseil en investissement et il ne prend pas position sur l'opportunité d'acheter, de détenir ou de vendre une cryptomonnaie ou un jeton quelconque. Les actifs crypto sont très volatils, peuvent perdre toute leur valeur, sont souvent moins protégés que les placements traditionnels, et sont réglementés différemment selon les pays. Envisage de consulter un conseiller qualifié et agréé avant de prendre une quelconque décision.
Pourquoi comprendre vient avant tout le reste
La blockchain est entourée d'affirmations plus catégoriques que presque toute autre technologie, dans les deux sens. Comprendre le mécanisme, ce que le hachage et le consensus garantissent et ce qu'ils ne garantissent pas, est la meilleure protection à la fois contre l'emballement et contre le rejet.
Astra Trainer est conçu pour faire durer cette compréhension. Des quiz suivent chaque sujet, et chaque cours se termine par un examen final de dix questions, tandis que les quêtes quotidiennes, les points et la série de jours consécutifs entretiennent des leçons de cinq minutes. Un Cercle te donne un petit groupe avec un objectif hebdomadaire commun et des sessions en direct, ce qui aide sur un sujet où l'on entend beaucoup de bruit.
Ce qu'il faut retenir
Une blockchain est un registre partagé détenu par de nombreux ordinateurs, avec des transactions regroupées en blocs reliés par des hachages, si bien que modifier d'anciennes informations est visible et coûteux.
L'idée de chaînage vient de Haber et Stornetta en 1991 ; Bitcoin, en 2008, a ajouté un moyen pour des inconnus de se mettre d'accord sur le registre sans autorité centrale.
Des mécanismes de consensus comme la preuve de travail et la preuve d'enjeu rendent cet accord possible. Le passage d'Ethereum à la preuve d'enjeu en 2022 a réduit sa consommation d'énergie d'environ 99,95 pour cent.
C'est pourquoi la réponse la plus utile à la question de savoir comment fonctionne la blockchain s'accompagne d'une limite : elle garde les informations cohérentes et difficiles à modifier, et ne dit rien sur le fait que ces informations, ou les jetons qu'elles décrivent, méritent d'être crus.
Teste-toi
Question 1 sur 3
Sur une blockchain à preuve d'enjeu, qu'est-ce qui rend coûteux, pour un validateur, le fait d'approuver un bloc frauduleux ?
Comment fonctionne la blockchain, en termes simples ?
Les transactions sont regroupées en blocs, et chaque bloc contient une empreinte numérique, appelée hachage, du bloc précédent, formant une chaîne. De nombreux ordinateurs détiennent des copies et suivent des règles pour se mettre d'accord sur chaque nouveau bloc, si bien que le registre est partagé et très difficile à modifier.
Qui a inventé la blockchain ?
L'idée de relier des informations par des hachages a été décrite par Stuart Haber et W. Scott Stornetta dans un article de 1991 sur l'horodatage de documents. La première blockchain publique fonctionnelle a été Bitcoin, décrite dans un livre blanc par le pseudonyme Satoshi Nakamoto en 2008 et lancée en janvier 2009.
Quelle est la différence entre la preuve de travail et la preuve d'enjeu ?
En preuve de travail, les ordinateurs s'affrontent pour résoudre des problèmes coûteux afin d'ajouter des blocs, ce qui consomme beaucoup d'énergie. En preuve d'enjeu, les validateurs immobilisent des pièces et sont choisis pour confirmer les blocs, et peuvent perdre leur garantie s'ils trichent. Ethereum est passé à la preuve d'enjeu en 2022.
La blockchain, est-ce la même chose que Bitcoin ?
Non. Bitcoin est une application de la technologie blockchain, une monnaie numérique. La blockchain est la méthode sous-jacente pour tenir un registre partagé et inviolable de façon détectable, et elle est utilisée par de nombreux autres systèmes, dont Ethereum et des réseaux d'entreprises privés.
Où puis-je apprendre la blockchain et la crypto en leçons courtes ?
La direction Crypto de l'univers Business & Finance d'Astra Trainer comprend onze cours sur les blockchains, les portefeuilles, les coins et les tokens et la lecture de la tokenomics, en leçons de cinq minutes avec des quiz. La première leçon ne demande pas de carte bancaire.
Ce que ça ouvre. Mieux gérer son argent : l'ordre dans lequel l'apprendre explique où se situe la crypto parmi les sujets financiers à comprendre, et pourquoi elle vient après les bases.
