Comprendre la blockchain en une seule lecture : Guide complet du principe à l'application

Ces dernières années, de plus en plus de personnes souhaitent comprendre la technologie de la blockchain. Qu’est-ce que c’est ? Comment ça fonctionne ? Quelles sont ses applications concrètes ? Aujourd’hui, nous allons tout démystifier, en partant de zéro, pour vous expliquer cette technologie qui change l’avenir.

La nature essentielle de la blockchain

En termes simples, la blockchain ressemble à un registre tenu et conservé collectivement par tous. Un registre traditionnel est maintenu par une seule institution ou personne, tandis que la blockchain est maintenue par des participants du monde entier (communément appelés “nœuds” ou “mineurs”).

Origine du nom

Le nom “blockchain” provient de sa structure unique : chaque transaction est enregistrée dans un bloc (Block), comme une page d’un registre. Lorsqu’un bloc est rempli, le système en génère un nouveau, et en utilisant la cryptographie, plusieurs blocs sont liés dans l’ordre chronologique (Chain). Cette structure en chaîne est à l’origine du nom “blockchain”.

La puissance de la décentralisation

La caractéristique la plus fondamentale de la blockchain est la décentralisation. Étant donné que plusieurs nœuds participent conjointement à la tenue des comptes et à la validation, le système n’est pas affecté par la défaillance d’un seul nœud. Cette architecture distribuée améliore considérablement la stabilité et la sécurité du système.

La structure de la blockchain

Chaque blockchain est composée de plusieurs blocs, et un seul bloc contient généralement trois parties clés :

Données (Data)

Les données contenues dans un bloc dépendent de l’application spécifique. Par exemple, dans le cas du Bitcoin, le bloc stocke des informations de transaction, y compris l’adresse de l’expéditeur, celle du destinataire, le montant transféré, etc.

Valeur de hachage (Hash Value)

La valeur de hachage est le mécanisme d’identification le plus important dans la blockchain, semblable à une empreinte digitale unique. Chaque bloc possède sa propre valeur de hachage, utilisée pour localiser et identifier rapidement le bloc. Plus important encore, si n’importe quelle donnée à l’intérieur du bloc est modifiée, sa valeur de hachage changera, ce qui permet de détecter immédiatement toute modification illégale.

Hachage du bloc précédent

C’est la clé de la sécurité de la blockchain. Chaque bloc enregistre la valeur de hachage du bloc précédent, formant une chaîne ininterrompue. Si un hacker tente de falsifier un bloc, tous les hachages des blocs suivants deviendront invalides, et la falsification sera détectée. Le système utilise des mécanismes de consensus comme la preuve de travail (PoW) pour rendre le coût d’une attaque très élevé, protégeant ainsi l’intégrité de l’ensemble du réseau blockchain.

Comment fonctionne la blockchain : exemple de transfert

Supposons que l’utilisateur A veuille transférer 1 Bitcoin à l’utilisateur B. Le système blockchain suivra le processus suivant :

Étape 1 : Initiation de la transaction

L’utilisateur A entre dans son portefeuille l’adresse de sortie (son propre portefeuille), l’adresse de réception (le portefeuille de l’utilisateur B) et le montant à transférer. L’information de la transaction est diffusée sur le réseau blockchain, en attente de validation.

Étape 2 : Validation par les mineurs

Les nœuds mineurs vérifient en double. D’abord, ils vérifient si le portefeuille de l’utilisateur A possède effectivement 1 Bitcoin ; ensuite, ils valident la transaction via une signature numérique pour confirmer qu’elle provient bien de l’utilisateur A. Après validation, la transaction entre dans la file d’attente pour être empaquetée.

Étape 3 : Emballage du bloc

Sous le mécanisme de preuve de travail, le système regroupe environ toutes les 10 minutes plusieurs transactions en attente en un nouveau bloc.

Étape 4 : Confirmation par le réseau

Le nouveau bloc est diffusé à tous les nœuds du réseau. Chaque nœud vérifie la légitimité des transactions dans le bloc, ainsi que la connexion correcte des valeurs de hachage entre les blocs. Lorsqu’une majorité de plus de 51% des nœuds accepte, le nouveau bloc est officiellement ajouté à la chaîne, et la transaction est considérée comme terminée.

Les différentes formes de blockchain

Selon les droits d’accès et la participation, la blockchain peut être divisée en trois grands types :

Blockchain publique (Public Blockchain)

Tout le monde peut rejoindre, consulter et participer à la validation. L’avantage est que les données de transaction sont totalement transparentes et difficiles à falsifier. Parmi les projets représentatifs, on trouve Bitcoin, Ethereum, Solana, BNB Chain, Polkadot, Cardano et Litecoin. L’inconvénient est que la vitesse de traitement des informations est plus lente, et que les projets utilisant la preuve de travail consomment beaucoup d’électricité et de puissance de calcul.

Blockchain consortium (Consortium Blockchain)

Se limite aux membres du consortium, avec une gestion des droits plus complexe. Ce type de blockchain est largement utilisé dans les secteurs de la finance, de l’énergie, de l’assurance, de l’Internet des objets, etc. Par rapport à la blockchain publique, la vitesse de transaction est plus rapide, le coût est plus faible, et la contrôlabilité est renforcée. Parmi les projets représentatifs, on trouve Hyperledger, FISCO BCOS, R3 Corda et Voltron.

Blockchain privée (Private Blockchain)

Les droits de lecture/écriture sont entièrement contrôlés par une organisation ou une institution. Ce type de blockchain est principalement utilisé pour la gestion interne des données et l’audit, offrant le plus haut niveau de confidentialité, et étant le moins vulnérable aux attaques externes.

Les principaux avantages de la blockchain

Sécurité exceptionnelle

Les transactions vérifiées sont protégées par la cryptographie, et une fois enregistrées, elles ne peuvent plus être modifiées. Même les administrateurs du système n’ont pas le droit de supprimer les enregistrements. Cette irréversibilité dépasse de loin celle des bases de données traditionnelles.

Traçabilité complète

Toutes les transactions sont enregistrées dans une base de données immuable, permettant aux utilisateurs de suivre le flux complet de chaque actif, depuis l’initiation jusqu’à la confirmation.

Haute précision des transactions

Grâce à la validation par plusieurs nœuds indépendants, la précision des transactions est grandement améliorée. La probabilité d’erreur dans une base de données centralisée traditionnelle est nettement plus élevée. De plus, chaque changement d’actif dans la blockchain est enregistré séparément, rendant presque impossible le paiement en double.

Efficacité et coûts

Le registre distribué permet aux parties de transiger directement, éliminant les intermédiaires, ce qui accélère et réduit le coût des paiements transfrontaliers et autres transactions.

Limitations actuelles de la blockchain

Risque de perte de clés

Si un utilisateur perd sa clé privée, ses actifs virtuels stockés sur la blockchain seront irrémédiablement inaccessibles, ce qui constitue un risque important pour les nouveaux utilisateurs.

Consommation d’énergie

Les blockchains publiques utilisant la preuve de travail (comme Bitcoin) consomment énormément d’électricité et de ressources de calcul, ce qui soulève des questions environnementales.

Efficacité du consensus

Les blockchains privées et consortium prennent plus de temps et nécessitent plus de coordination pour parvenir à un consensus, ce qui ralentit la mise à jour et le développement de la blockchain.

Potentiel d’abus

L’anonymat de la blockchain peut également faciliter des activités illégales, ce qui constitue une préoccupation majeure pour la régulation.

Applications concrètes de la blockchain

Cryptomonnaies et paiements

L’application la plus directe est la cryptomonnaie, avec des projets comme Bitcoin et Ethereum qui utilisent la technologie blockchain pour réaliser des transferts de valeur décentralisés.

Traçabilité de la chaîne d’approvisionnement

Les chaînes d’approvisionnement impliquent un flux d’informations complexe. La plateforme Food Trust d’IBM utilise la blockchain pour suivre le processus complet, de la production à la consommation. La marque taïwanaise de thé “Wang De Chuan” enregistre l’origine et le procédé de fabrication du thé sur la blockchain, permettant aux consommateurs de scanner un QR code pour voir l’historique complet du produit.

Gestion de la propriété intellectuelle

Les jetons non fongibles (NFT) combinent la blockchain avec la gestion des droits de propriété intellectuelle, permettant une gestion plus précise de la propriété. Le projet NFT “Phanta Bear” de Jay Chou permet à ses fans de soutenir directement leur idole tout en recevant du contenu exclusif.

Gestion des données médicales

L’Estonie utilise la blockchain pour stocker les dossiers médicaux nationaux, avec un accès réservé aux médecins autorisés, empêchant toute falsification. Taïwan étudie également l’utilisation de la blockchain pour partager en toute sécurité les dossiers médicaux entre hôpitaux, permettant aux patients de changer d’hôpital sans avoir à transporter leurs rapports papier.

Innovation financière

La blockchain est largement utilisée dans l’émission d’obligations et la négociation de titres. En juin 2023, Bank of China International a émis sur Ethereum des titres structurés d’une valeur de plus de 30 millions de dollars, illustrant le potentiel de la blockchain dans le secteur financier. L’écosystème de la finance décentralisée (DeFi) se développe rapidement, basé sur la technologie blockchain.

Comment participer à l’investissement dans la blockchain

La blockchain elle-même est une infrastructure technologique de base, et on ne peut pas y investir directement. Mais il est possible d’investir dans des produits ou des entreprises développant sur la blockchain, la méthode la plus directe étant l’achat de cryptomonnaies.

Trading au comptant

C’est la méthode la plus simple et compréhensible, similaire à l’achat d’actions : acheter à bas prix, vendre à haut prix. Par exemple, acheter un Bitcoin à 30 000 dollars et le vendre à 50 000 dollars permettrait de réaliser un profit de 20 000 dollars. Les cryptomonnaies achetées peuvent aussi être stockées dans un portefeuille ou transférées à d’autres.

Investissement en minage

Le minage consiste à fournir de la puissance de calcul pour valider des transactions, en recevant en récompense de nouvelles cryptomonnaies émises ou de frais de transaction. Cette méthode convient aux investisseurs expérimentés disposant de fonds suffisants et de connaissances techniques.

Trading par CFD

Les contrats pour différence (CFD) sont des produits dérivés financiers, sans détenir réellement de cryptomonnaie ou de portefeuille, permettant de trader dans les deux sens (long ou short) avec effet de levier. Avec peu de capital initial, il est possible de trader bien plus que l’investissement initial, mais les gains comme les pertes sont amplifiés, nécessitant une opération prudente.

L’avenir de la technologie blockchain est rempli d’imagination. Que ce soit d’un point de vue d’investissement ou d’application, comprendre ses principes et son fonctionnement est une démarche avisée.