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Amandine ProfileA un moment ou un autre, nous avons tous entendu les termes « Bitcoin » ou « crypto-monnaie ». Ce qui peut être parfois un peu plus abstrait et compliqué à comprendre, c’est la technologie qui se cache derrière ces termes : la Blockchain. Cette technologie architecturale peut être appliquée dans de nombreux secteurs d’activité.

C’est le développeur de Bitcoin, connu sous le nom de Satoshi Nakamoto, qui a présenté la blockchain comme on la connait aujourd’hui. Ainsi, on peut considérer que la technologie de la blockchain a débuté avec le réseau Bitcoin et a été spécialement conçu pour cette monnaie digitale. Avec les années, la blockchain a commencé à être utilisée dans de nombreux domaines et a même connu des tournants décisifs, notamment lors de la mise en place de Ethereum et des smart contracts. Ces nouveaux contracts sont autonomes sur une blockchain et représente la deuxième génération de la technologie blockchain.

Dans cet article, nous allons nous concentrer sur les éléments essentiels de la compréhension de la blockchain ainsi que sur certaines de ses applications.

Qu’est ce que la blockchain ?image​​​​​​​

La blockchain peut sembler compliquée et abstraite au départ mais son concept de base est relativement simple. En effet, la blockchain est tout d’abord une forme de base de données : elle correspond à un ensemble d’informations stockées de manière électronique. Cependant, la blockchain diffère d’une base de données normale due à la manière dont les données sont stockées. Contrairement à une base de données qui stocke ses informations dans des tableaux, la blockchain stocke les informations dans des groupes, que l’on appelle des « blocks », qui contiennent un ensemble de données. Lorsque les blocks sont remplis, ils sont liés aux blocks précédents. Ceci forme une chaîne de données, que l’on nomme « blockchain ». Ainsi, toutes les blockchains sont des bases de données, cependant toutes les bases de données ne sont pas des blockchains. ​​​​​​​

De surcroit, lorsque de nouvelles données arrivent, elles sont sauvegardées dans un nouveau block et chaque block est attribue un horodatage, ce qui forme une chronologie au sein de la chaîne. Cet horodatage, aussi connu sous le nom de « hash », rend l’identification des transactions plus facile.

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Propriétés de la blockchain : décentralisation et transparence

L’une des caractéristiques les plus importantes de la blockchain est la décentralisation. En effet, pas une seule personne n’a le contrôle sur l’entièreté de la chaîne. A l’inverse, les transactions sont vérifiées et confirmées par une communauté en ligne, rendant la chaîne décentralisée. Ainsi, les données sont stockées à travers un réseau d’entités homologues, qui garantit transparence, sécurité et rapidité.

Ainsi, une blockchain est une plateforme basée sur une communauté, ce qui implique que dans la plupart des cas, tout le monde peut contribuer à ce réseau en vérifiant des transactions. Pour cela, chaque individu doit attribuer une partie de sa puissance de calcul, pour soutenir le système. La blockchain suit les règles de la cryptographie, un domaine mathématique avancé basé sur des puzzles algorithmiques. Une fois que la blockchain et sa communauté ont résolu un puzzle, les règles de la cryptographie stipule qu’une transaction est dès lors valide et authentique,

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Cependant, différentes blockchains utilisent différentes méthodes afin de résoudre ces puzzles. C’est ce que qu’on appelle le mécanisme consensuel. Par exemple, Bitcoin utilise une blockchain soutenue par un mécanisme consensuel nommé « Proof-of-Work » (PoW). Dans ce cas, aucun être humain ne peut résoudre le puzzle due à sa complexité. Ainsi, une puissance de calcul est nécessaire. D’autres mécanismes consensuels sont le Proof-of-Stake (PoS), Delegated Proof of Stake (DPoS), ou encore Directed Acyclic Graph (DAG).

Chaque ordinateur connecté à la blockchain est appelé un « node » et tente de résoudre un puzzle aussi rapidement que possible. Ainsi, dans une blockchain, chaque node possède un dossier entier des données qui ont été stockées dans la blockchain, depuis sa création. Par la suite, si un node présente une erreur dans ces données, alors chaque node peut être utilisé pour le corriger. Cependant, un seul node ne pas altérer, seul, les informations qu’il contient. Ainsi, les transactions sur une blockchain sont irréversibles. ​​​​​​​

De surcroit, grâce à la propriété de décentralisation de la blockchain, toutes transactions peut être visionnées par un seul node : on parle alors de transparence dans la chaîne. Ainsi, chaque node possède une copie différente de la chaîne, qui est mise à jour à chaque fois qu’un block est ajouté.

 

Sécurité dans la blockchain

La blockchain utilise différentes méthodes lui permettant d’assurer une sécurité.

Premièrement, chaque nouveau block est ajouté à la fin de la chaîne. De cette manière, les nouveaux blocks sont stockés de manière linéaire et chronologique. Comme nous l’avons évoqué précédemment, une fois un block ajouté à la fin de la chaîne, nous pouvons seulement modifier ce block si la majorité arrive à un consensus. Ceci est due au fait que chaque block contient son propre horodatage, ou « hash », ainsi que le hash du block précédent et suivant. Ces hashs sont créés par le biais d’une fonction mathématique qui convertit une entrée de longueur arbitraire en une sortie chiffrée de longueur fixe. Ainsi, si l’information est modifiée, le hash est également modifié.

Par conséquent, pour qu’un individu réussisse un piratage, il/elle doit contrôler 51% des nodes, de manière simultanée, soit la majorité, afin que le block modifié soit approuvé. Suivre le processus de décentralisation permet de limiter le risque de ces « attaques à 51% ».

De plus, les transactions sur la blockchain ne sont pas anonymes mais pseudonymes. En effet, une fois une transaction confirmée, tout le monde sur la chaîne peut voir les informations envoyées, l’horodatage correspondant et l’adresse du porte feuille de l’expéditeur et du receveur. Cette adresse est la seule information présentée sur l’expéditeur et le receveur et est utilisée comme pseudo pour ces individus. Ce processus permet d’autant plus de transparence et de sécurité au sein de la blockchain.

 

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Certaines applications de la blockchain

Nous savons tous que la blockchain joue un rôle important dans les transactions monétaires, que cela soit avec les Bitcoins ou avec d’autres crypto-monnaies. Cependant, la blockchain est également un moyen très fiable de stocker des informations pour d’autres types de transactions.

a. Domaine médicale

En effet, la blockchain est maintenant utilisée dans le domaine de la santé pour sauvegarder des données. Par exemple, les professionnels de la santé peuvent utilisés la blockchain pour stocker les dossiers médicaux et les informations de leurs patients. Ceci permet de garantir aux patients que leurs dossiers ne peuvent pas être altérés, une fois intégrés dans la chaîne, et que seules les personnes en possession de la clé peuvent accéder à ces informations. Des essais, utilisant la blockchain pour les données médicales, ont montré des résultats promettants. Par exemple, des essais au MIT Media Lab et au Centre Médical Bet Israel Deaconess ont montré que la blockchain permet de suivre les résultats d’analyse, des prescriptions et des traitements sur une période de plus de 6 mois. Il y a pour projet d’entendre ces essais à une implantation mondiale.

b. Vote

Par ailleurs, la blockchain a récemment été utilisée dans le système électoral.  En effet, ceci a été expérimenté en Novembre 2018 pour les midterm elections dans la Virginie de l’Ouest, aux Etats-Unis. De la même manière, la ville de Tsukuba a été la première ville japonaise à introduire le vote digital par la blockchain, en intégrant la startup LayerX au système électoral. Ces différents cas d’usage se sont montrés très efficaces, ce qui a conduit plusieurs pays, tels que la Russie, la Corée du Sud, la Thaïlande et l’Inde à commencer la démarche d’incorporation de cette technologie dans leurs systèmes électoraux. Voter par le biais de la blockchain a le potentiel d’éliminer la fraude électorale et d’empêcher la modification des votes. De surcroit, l’utilisation de cette technologie pourrait permettre de maintenir la transparence et fournir des résultats pour rapidement.

c. Industrie énergétique et l’énergie « verte »

Les experts de la blockchain pensent que cette technologie pourrait être une solution pour un certain nombre d’enjeux, auxquels l’industries énergétique fait face. En effet, la blockchain peut apporter de la sécurité, de l’immutabilité et de l’immédiateté aux transactions énergétiques. Surtout, la blockchain peut être utilisée pour certifier la source de l’énergie verte. En utilisant cette technologie, les compagnies peuvent liées leurs lieux de production d’énergie à un lieu spécifique de consommation, permettant de tracer la source d’énergie. Ceci pourrait promouvoir l’utilisation d’énergies propres et de certifier que l’énergie fournit est 100% issue de sources vertes. Par exemple , le CEN, le coordinateur énergétique du Chili, a développé une nouvelle technologie, surnommée Renova, qui a pour but de démontrer que le minage de cuivre, dans le pays, est énergétiquement autonome  grâce aux énergies renouvelables. De la même manière, Iberdrola en Espagne est en train d’incorporer la blockchain dans son flux de travail afin de certifier les sources d’énergies renouvelables.

Bien d’autres applications existent, telles que dans la banque et la finance, pour les monnaies, pour les smart contracts ou les dossiers de propriété.

Cependant, les blockchains ont un coût, plus spécifiquement un coût environnemental. En effet, en minant, stockant et distribuant les informations à travers un réseau d’ordinateurs, la blockchain représente une consommation énergétique très importante. Par exemple, d’après l’Index de Consommation Energétique du Bitcoin (ou Bitcoin Energy Consumption Index), la consommation énergétique mondiale de Bitcoin est quasiment égale à la consommation de pays comme le Bahreïn ou la Slovaquie.  Cette dimension environnementale est devenue une préoccupation importante liée à la technologie de la blockchain et a même poussé de grand acteur économique à prendre des mesures face à ce problème. Par exemple, Elon Musk a tweeté sur ce sujet et a décidé de suspendre l’utilisation des bitcoins pour l’achat des véhicules Tesla, jusqu’à ce qu’une solution plus éco-responsable soit trouvée (https://twitter.com/elonmusk/status/1392602041025843203 ). Ainsi, l’empreinte carbone du minage de bitcoin est impressionnante et mène à la demande de « monnaies vertes ». Heureusement, d’autres crypto-monnaies utilise la blockchain mais ne nécessitent pas la même demande énergétique. Par exemple, les équipes de Ethereum prépare leur transition vers le Proof-of-Stake (PoS), qui est prévu de diminuer la consommation énergétique de 99%. Ainsi, cette modification serait 7 000 fois plus éco-responsable, comparé au Bitcoin.

À venir

Ainsi, la blockchain est une forme particulière de base de données, permettant de stocker des données d’une manière plus sûre. Alors que l’on entre dans la troisième génération de la blockchain, de nouveaux enjeux et applications émergent, rendant la blockchain comme un « must-have » pour de nombreuses industries. Nous espérons que cet article vous aura donné une bonne compréhension des bases de la blockchain et de ces nombreuses applications.