La Blockchain expliquée de manière simple

On parle énormément de la Blockchain et on vous explique cette technologie de manière aussi simple que possible. Une fois qu’on a passé la couche abstraite, la Blockchain est assez facile à assimiler… ou presque.


On parle énormément de la Blockchain et on vous explique cette technologie de manière aussi simple que possible. Une fois qu'on a passé la couche abstraite, la Blockchain est assez facile à assimiler... ou presque.

Le mot est sur toutes les lèvres. Bien que vous ne compreniez peut-être pas vraiment ce que signifie blockchain, il y a de fortes chances que vous en ayez entendu parler. Certaines personnes estiment que cela va changer notre monde pour le mieux et cela va remplacer les banques que nous connaissons actuellement ou des choses extravagantes similaires. Bien que la blockchain ait attiré l’attention du grand public lorsque le marché de la a explosé, la majorité des gens ne comprennent toujours pas comment fonctionne la blockchain et à quoi elle sert.

Les métaphores pour comprendre la Blockchain

Il existe des métaphores pour comprendre la Blockchain. Comme toute métaphore, elle possède leurs limites. Mais c’est suffisant pour comprendre.

La Blockchain est comme Google Docs

Voici une métaphore de William Mougayar, auteur de The Business Blockchain en la considérant comme Google Docs. Avant Google Docs, si vous souhaitiez collaborer sur un texte avec quelqu’un en ligne, vous deviez créer un document Microsoft Word, lui envoyer un document, puis lui demander de le modifier. Ensuite, vous deviez attendre qu’il apporte ces modifications, sauvegarde le document et vous le renvoie.

Google Docs a résolu ce problème en permettant à plusieurs personnes d’afficher et de modifier un document en même temps. Mais la plupart des bases de données fonctionnent toujours comme Microsoft Word : une seule personne peut apporter des modifications à la fois, bloquant tout le monde. La Blockchain corrige ce problème en mettant à jour instantanément les modifications que tout le monde peut voir.

Pour les opérations bancaires, cela signifie que les transferts de fonds sont vérifiés simultanément aux deux extrémités. La blockchain peut également être utilisée dans le cadre de la planification des affaires ou de l’architecture juridique.

La Blockchain est comme une salle de coffres-forts

Voici une autre explication de la Blockchain provenant du forum Talk.

Imaginez qu’il y ait un tas de coffres-forts dans une salle géante. Chaque coffre-fort a un numéro qui l’identifie et chaque coffre-fort a un emplacement qui permet aux gens de déposer de l’argent. Les coffres-forts sont en verre à l’épreuve des balles afin que tout le monde puisse voir ce qu’il y a dans un coffre-fort donné, et n’importe qui peut mettre de l’argent dans n’importe quel coffre-fort.

Lorsque vous ouvrez un compte de Bitcoin ou d’une autre cryptomonnaie, vous recevez un coffre-fort vide et la clé de ce coffre-fort. Vous notez le numéro qui est sur votre coffre-fort et quand quelqu’un veut vous envoyer de l’argent, vous lui indiquez votre coffre-fort et qu’il peut déposer de l’argent dedans.

La Blockchain est comme l’ADN

Une autre explication de la Blockchain par Robin Chauhan sur Medium. Elle est tirée par les cheveux, mais elle est intéressante. La Blockchain est un enregistrement de transactions qui se propage sur Internet à mesure que davantage de personnes utilisent des crypto-monnaies. De même, l’ADN est un enregistrement de transactions et de mutations génétiques qui s’étendent à mesure que la vie s’étend à toute la planète. Les deux deviennent plus complexes avec le temps, à mesure que notre ADN évolue et que de nouveaux blocs sont ajoutés à la blockchain.

Chaque blockchain (du Bitcoin, d’Ether ou de Ripple) est comme une espèce distincte (humain, chimpanzé, etc.). On peut également créer une blockchain (comme avec ) pour créer une monnaie concurrente de la même manière que deux espèces distinctes peuvent partager un ancêtre commun.

Bien sûr, les modifications apportées à l’ADN ne se produisent pas facilement, les scientifiques pensent qu’il faut environ un million d’années pour qu’une mutation génétique apparaisse et la construction d’une blockchain n’est pas simple non plus. Le processus d’évolution et de sélection naturelle est un peu comme le , une série d’étapes complexes qui crée quelque chose d’incroyable.

La Blockchain est de faire confiance à vos concurrents

Cette métaphore de la Blockchain est très simple et elle va à l’essentiel.

Quand vous ne faites pas confiance à une seule autorité pour traiter et enregistrer vos transactions commerciales, la Blockchain accepte de les faire traiter et enregistrer par tous vos concurrents tout en acceptant d’enregistrer et de traiter chacune de leurs transactions commerciales.

Si vous avez d’autres métaphore ou d’autres explications sur la Blockchain pour les novices, n’hésitez pas à les partager dans les commentaires.

Les cryptomonnaies (Bitcoin, Ethereum, Litecoin, etc)

Il est important de comprendre que les cryptomonnaies comme le Bitcoin ne sont pas une blockchain. C’est une confusion fréquente. Le Bitcoin est simplement une monnaie virtuelle basée sur la technologie de la blockchain.

La Blockchain

La blockchain est la technologie qui permet le transfert des actifs numériques, le Bitcoin, par exemple, d’une personne à une autre. Alors, quel est le concept de la blockchain ? Pour mieux comprendre, examinons un exemple de problème existant que la blockchain tente de résoudre. Je parle du transfert d’argent.

Imaginez que moi (Houssen) veuille envoyer de l’argent à mon amie Jenny. Traditionnellement, cela se fait par un (banque ou société de carte de crédit). Par souci d’exemple, disons que je vis à Madagascar, alors que Jenny vit à Londres. Quand je veux envoyer de l’argent à Jenny, je demande à la tierce partie de le lui envoyer. En contrepartie, le tiers identifiera Jenny et son compte bancaire.

Quand le processus d’identification est fini, le tiers transférera l’argent sur le compte personnel de Jenny tout en prenant également des frais de transaction peu élevés. Ce processus prend généralement 3-5 jours. Certaines banques traitent ces demandes plus rapidement que d’autres, mais cela prend du temps.

Désormais, le concept de la technologie blockchain se concentre sur l’élimination de ce tiers de confiance, l’intermédiaire. En outre, la blockchain a pour but de compléter ce processus beaucoup plus rapidement que le système actuel, en théorie, c’est quasi instantané ! Enfin, la blockchain réduit les couts de la transaction.

La blockchain, la version technologique du registre (grand livre)

En termes simples, le grand livre est une chaîne de transactions interconnectées, créant ainsi un registre des transactions financières. Le terme registre ouvert signifie que toute personne peut rejoindre le réseau du grand livre et que toutes les transactions sont stockées dans un grand livre. Le réseau enregistre toutes les données de transaction dans un grand livre centralisé. Registre, Grand livre et Blockchain sont équivalents, mais avec des variantes.

Le registre distribué

Un registre distribué est essentiellement identique à un registre ouvert dans la mesure où tous deux sont accessibles à tous. La principale différence réside dans le fait qu’un registre distribué est décentralisé, ce qui signifie que tout le monde sur le réseau possède une copie du registre sur un noeud.

Un noeud est un autre mot pour le périphérique de chaque participant sur le réseau, qui contient une copie du registre ouvert. Ainsi, chaque participant sur une Blockchain est un noeud de cette Blockchain. Les termes noeud et participant sont équivalents.

Le registre ouvert

Afin de vous donner une compréhension claire de ce concept, je l’illustrerai tout d’abord par un exemple. Imaginons par exemple qu’il existe un réseau de 4 personnes : Houssen, Jenny, Mark et Justin. Chaque individu de ce réseau souhaite envoyer et recevoir de l’argent les uns aux autres.

À la création de ce réseau, Houssen a 20 dollars. Le concept de registre ouvert et son implémentation sont les suivants. Imaginez qu’il existe des transactions entre ces 4 personnes.

  • Houssen transfère 10 dollars à Jenny
  • Jenny transfère 5 dollars à Justin
  • Justin transfère 3 dollars à Mark

Chaque transaction est enregistrée et liée aux transactions déjà existantes dans le registre ouvert. Cela signifie que, dans cet exemple, il existe 4 liens de transaction dans la chaîne du registre ouvert, qui indique quelle transaction est effectuée et à qui.

La Blockchain ouverte centralisée

La chaîne de transactions dans un registre ouvert est ouverte au public et accessible à tous. Cela signifie que tout le monde sur le réseau peut identifier l’argent et le montant de chaque personne. De plus, chaque individu du réseau du registre ouvert peut décider si une transaction de la chaîne est valide ou non.

Revenons à l’exemple ci-dessus, où Houssen possédait 20 dollars à la création du réseau (le début de la chaîne) et j’ai transféré 10 dollars à Jenny (il me reste donc 10 dollars). Mais maintenant, j’essaie d’envoyer 15 dollars de plus à Mark.

En conséquence, tout le monde sur le réseau est en mesure d’identifier cette transaction comme une transaction non valide, car je manque de 5 dollars. Par conséquent, cette transaction ne sera pas ajoutée à la chaîne de transactions dans le registre ouvert. Cela résout le problème de la double dépense. On ne peut pas dépenser la même monnaie 2 fois.

Le registre distribué de la Blockchain

L’un des objectifs les plus importants de la technologie de la Blockchain est de créer une solution décentralisée. Le concept d’une chaîne de connexions décentralisée est appelé registre distribué. En d’autres termes, chaque individu (noeud) du réseau recevra une copie du registre. Cela signifie que je tiendrai une copie du registre dans mon noeud, tout comme Jenny, Justin et Mark.

Quand le registre est distribué sur le réseau, chaque personne du réseau conserve la chaîne des événements (transactions) dans son noeud, ce qui signifie que le registre ouvert centralisé est remplacé par la solution décentralisée.

À ce stade, l’objectif d’éliminer le tiers de confiance centralisé a été atteint. Avec ce type de Blockchain centralisée, vous venez de supprimer les banques du processus. Mais ce faisant, on a un nouveau problème, car nous avons maintenant 4 copies différentes du registre dans le réseau de transactions. Il est crucial que chaque individu (participant) du réseau possède une version correctement synchronisée, de sorte que chaque noeud contienne la même copie du registre.

Pour résoudre ce problème, continuons en examinant un autre principe de la technologie de la Blockchain.

Le minage, pour valider la Blockchain

Vous savez donc que le registre distribué est un réseau ouvert, accessible à tous. La copie du ledger est distribuée sur tous les noeuds (participants) du réseau du registre. Mais comment les nouvelles transactions sont-elles validées au sein d’un réseau ‘

Par souci d’exemple, supposons que je veuille transférer 10 dollars à Jenny. Lorsque je fais cette transaction, je partagerai et publierai automatiquement ma transaction prévue sur le réseau. Par conséquent, chaque participant du réseau sera informé de cette transaction et verra que je souhaite transférer 10 dollars à Jenny. Étant donné que ma transaction n’a pas encore été validée, il s’agit toujours d’une transaction non validée, ce qui signifie qu’elle n’a pas encore été enregistrée dans le grand livre.

Pour valider une transaction afin qu’elle soit enregistrée dans le grand livre, il faut un autre principe : le minage de cryptomonnaie. Le principe du minage implique la résolution des calculs. Par exemple, des mineurs de Bitcoins, sont des noeuds spéciaux. Le noeud de chaque mineur peut contenir le registre (car il est public).

Par exemple, imaginez que Mark et Justin soient mineurs dans ce registre particulier. Les mineurs exécutent une tâche très importante. Tous les mineurs dans un grand livre se font concurrence, donc Mark et Justin seront des concurrents dans ce minage. Mark et Justin (les mineurs) seront en compétition pour devenir les premiers à transférer ma transaction non validée à Jenny, à valider la transaction puis à l’ajouter à la Blockchain.

Le mineur qui le fait en premier reçoit une récompense financière. Dans ce cas, comme il s’agissait d’un exemple de mineurs de Bitcoin, alors la récompense financière serait Bitcoin. Le concept de la génération des bitcoins est extrêmement complexe et dépasse la portée de cet article. Tout ce que vous devez savoir est que, très simplement, la récompense financière des bitcoins est générée par le processus informatique de validation de la transaction, et non par Jenny ou Bill qui paie les bitcoins mineurs.

Alors, quelles sont les règles pour Mark et Justin pour battre la concurrence et obtenir une récompense financière ? Le mineur doit faire 2 choses pour effectuer la transaction prévue et la mettre dans la Blockchain.

Première étape – Valider la nouvelle transaction

La validation de la nouvelle transaction est relativement simple, car les informations contenues dans le grand livre sont ouvertement accessibles, de sorte que le mineur peut calculer instantanément si mes fonds sont suffisants pour effectuer le transfert à Jenny.

Seconde étape – Trouver une clé spéciale

Afin de verrouiller la nouvelle transaction dans la Blockchain, le mineur doit trouver une clé spéciale qui autorisera ce processus. Cette clé est aléatoire. Par conséquent, Mark et Justin doivent utiliser la puissance de calcul pour rechercher cette clé aléatoire, ce qui prend du temps.

Ce faisant, le mineur utilisera les capacités mathématiques d’un ordinateur pour deviner de nouvelles clés de façon répétée jusqu’à ce que l’ordinateur trouve la première clé correspondant au problème. Encore une fois, si Mark peut le faire en premier, alors il recevra la récompense financière. Une fois ce processus terminé, Mark doit synchroniser le registre distribué sur l’ensemble du réseau.

Comment les Blockchains sont-elles synchronisées sur le réseau ?

Alors, continuons avec l’exemple précédent. La question est désormais : Comment chaque noeud peut-il être synchronisé pour avoir le même enregistrement de transactions ? C’est un principe essentiel de la technologie blockchain, car cela résoudra le problème de savoir comment avoir la même copie du registre sur chaque noeud du réseau.

Mark a pu résoudre le problème en premier et il a donc pu ajouter la transaction à la chaîne dans son grand livre. Mark doit maintenant publier la solution qu’il a trouvée sur l’ensemble du réseau. Cela signifie qu’il dit à Justin, Jenny et moi qu’il avait résolu le problème et validé la transaction (la transaction que je voulais envoyer à Jenny).

Quand Mark nous le dira, il fournira également le verrou (une clé) qui nous permettra à nous (participants sur ce réseau) d’effectuer la transaction et de l’ajouter à nos propres livres. Justin (mineur) ajoutera donc cette transaction à son grand livre, car il n’y a plus lieu de tenter de résoudre cette transaction, car elle a déjà été résolue par Mark, qui a reçu la récompense financière. Justin va chercher une autre transaction sur laquelle travailler (et résoudre) afin d’obtenir une récompense financière.

En conséquence, la transaction sera également ajoutée à la chaîne de transactions de Jenny et la mienne. Jenny recevra également les 10 dollars que je lui proposais initialement de lui transférer sur le réseau, car tout le monde sur le réseau a accepté que cette transaction soit valide. À ce stade, tous les registres distribués du réseau sont mis à jour et contiennent exactement la même chaîne de transactions.

Les blocs dans la Blockchain

Comme vous avez maintenant une meilleure compréhension du concept de base de la blockchain, il est temps d’approfondir les blocs de la chaîne. La blockchain est, vous l’avez deviné, une . Chaque bloc de la chaîne contient des données spécifiques.

Les données

Le type de données stockées dans un bloc dépend du type de Blockchain. Par exemple, un bloc dans la Blockchain du Bitcoin stocke des informations telles que le nombre de bitcoins dans le bloc, qui a envoyé les bitcoins et qui les a reçus. Si la Blockchain appartient à une autre cryptomonnaie comme Ethereum, le bloc contient des informations sur Ethereum au lieu de Bitcoin.

Le Hash

Un hash ressemble à :

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Un hachage est toujours unique, il contient une chaîne de lettres et de chiffres aléatoires. La chaîne unique contient essentiellement les informations sur le contenu stocké dans le bloc.

Lorsqu’un bloc est créé, le hash unique qui appartient au bloc est alors calculé. Lorsque quelque chose change dans le bloc, par exemple si le nombre de bitcoins diminue de 2, le hachage changera également. Cela signifie que lorsque le hachage change, il ne fait plus partie du même bloc. Ainsi, un nouveau bloc est créé.

Le Hash du bloc précédent

Chaque bloc nouvellement créé contient également la chaîne de hachage unique du bloc précédent. De cette façon, tous les blocs sont connectés les uns aux autres. Le premier bloc ne contient pas de hachage précédent, simplement parce qu’il n’y avait pas un bloc avant cela. Le nom du premier bloc de la chaîne est également appelé bloc Genesis.

La sécurité et la Blockchain

Si quelqu’un essaie d’interférer avec un bloc déjà existant ou de modifier quelque chose dans le bloc, alors le hachage changera. Cela signifie que tous les blocs suivants ne seront plus valides, car ils contiennent un hachage différent de celui généré récemment, car une modification a été apportée. Pour résoudre le problème de l’invalidité des autres blocs, tous les autres hachages de bloc doivent être à nouveau calculés.

Pour contrer cette vulnérabilité, il existe une donnée appelée , qui ralentit la création de nouveaux blocs. La difficulté pour les mineurs de créer de nouveaux blocs est contrôlée de sorte que le temps requis pour résoudre un calcul et créer un nouveau bloc ne soit possible que toutes les 10 minutes.

Cela signifie que si vous deviez interférer ou modifier un bloc de la chaîne, vous devrez recalculer tous les blocs suivants dans la chaîne, 1 par 10 minutes, ce qui est beaucoup trop long et coûteux. Un autre niveau de sécurité est un réseau (P2P). L’existence d’un réseau P2P garantit que la blockchain est distribuée sur un grand réseau, au lieu d’être stockée dans une seule entité.

Comme vous l’avez appris auparavant, il s’agit d’un réseau ouvert et public auquel tout le monde peut participer. Lorsque vous entrez dans un réseau, vous recevez une copie de la Blockchain. Lorsqu’un nouveau bloc est créé, il sera envoyé au noeud de tous les participants du réseau.

Ensuite, chaque noeud de chaque participant du réseau vérifiera le nouveau bloc et identifiera si ce bloc est valide. S’il est validé, chaque noeud ajoutera le nouveau bloc à sa propre Blockchain. Si tous les différents noeuds des participants du réseau contiennent exactement la même Blockchain, cela signifie qu’il est généralement admis qu’il s’agit de la Blockchain officielle, et que des blocs non valides ne seront pas ajoutés à la chaîne de blocs.

En matière de sécurité, si vous souhaitez modifier la chaîne de blocs, vous devez modifier tous les blocs de la Blockchain, recalculer tous les hachages, modifier la preuve de travail et, en plus, vous devez prendre le contrôle de plus de 50 % du réseau P2P.

Sinon, vos modifications sur la blockchain ne seraient pas acceptées par tous les membres du réseau. Évidemment, cela serait pratiquement impossible à exécuter, ce qui signifie que la sécurité des Blockchains est très robuste.

Résumé de la Blockchain

La première chose que nous avons apprise est que la blockchain et une cryptomonnaie sont deux choses différentes. En outre, nous avons appris que la technologie de la Blockchain repose sur quelques principes de base.

  • Le registre distribué est un réseau ouvert et public à tous.
  • Chaque participant du réseau peut valider des transactions.
  • Le registre est distribué et existe dans de nombreux noeuds différents du réseau (cela supprime la participation d’un tiers de confiance).
  • Le concept des mineurs et le rôle des mineurs consistent à valider les transactions dans le grand livre en résolvant les calculs.
  • Les mineurs sont des noeuds spéciaux dans un réseau. La tâche du mineur consiste à valider les transactions prévues, à résoudre le problème et à le publier/partager sur le réseau afin que tous puissent ajouter la nouvelle transaction à la chaîne dans leur grand livre.

Les mineurs tentent de résoudre ces problèmes mathématiques. Cela garantit que tout le monde dans le réseau accepte collectivement que ce soit la prochaine chaîne dans le registre officiel que tout le monde sur le réseau doit utiliser.

Nous avons également appris que chaque bloc d’une chaîne de blocs contient 3 types de données.

  • Les données
  • Le Hash
  • Le Hash du bloc précédent

Bien sûr, ce qui est stocké dans chaque bloc dépend de la Blockchain, mais un exemple simple serait que dans la Blockchain du Bitcoin, chaque bloc stocke des informations sur les bitcoins.

Nous avons également appris que chaque bloc contient une chaîne unique de lettres et de chiffres aléatoires appelée hachage. Le hachage contient des informations sur le bloc, de sorte qu’une fois qu’une information dans un bloc change, le hachage fait de même.

Afin de connecter les blocs entre eux, chaque bloc contient la chaîne de hachage du bloc précédent. Seul le premier bloc, à la genèse de la chaîne, ne contient pas le hachage d’un bloc précédent, simplement parce qu’il s’agissait du premier bloc de la chaîne.

Si vous avez des corrections ou des ajouts à faire pour expliquer la Blockchain, n’hésitez pas dans les commentaires.

Traduction et adaptation d’articles provenant de PixelPrivacy, Reuter, LifeHacker et Quora.

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Houssen Moshinaly

Rédacteur web depuis 2009 et journaliste scientifique. Je suis également un blogueur dans la vulgarisation scientifique et la culture.

Je m'intéresse aux cryptomonnaies et à la Blockchain depuis 2012 et par mes articles, j'espère apporter plus d'éclairage sur ce qui se passe dans ce secteur en pleine émergence.

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