Comment fonctionne la blockchain ?

4 min de lecture

Une blockchain est une technologie de base de données décentralisée qui stocke des données dans des blocs, lesquels sont attachés linéairement les uns aux autres. De nouveaux blocs sont ajoutés à la fin, et les données restent pratiquement immuables grâce à des procédés cryptographiques – toute manipulation devient immédiatement détectable [1]. En principe, la chaîne de blocs peut être comparée à un livre de caisse ou un grand livre écrit, dans lequel toutes les transactions sont consignées depuis le premier jour [8]. On peut également imaginer une blockchain comme un registre numérique consultable publiquement, dans lequel on peut inscrire quelque chose, mais qu'il est presque impossible de modifier ultérieurement [9]. Elle fonctionne comme une chaîne de blocs de données extensible en continu et constitue l'épine dorsale de cryptomonnaies telles que Bitcoin [4] [5].

Structure : blocs et fonctions de hachage

Une blockchain fonctionne comme une chaîne continue de blocs de données sécurisés numériquement. Les transactions sont ainsi regroupées, vérifiées, chaînées et stockées de manière décentralisée [3]. Chaque bloc contient des données de transaction, un horodatage et se lie cryptographiquement au bloc précédent – typiquement via son hash [4]. Une fonction de hachage convertit n'importe quelle donnée en un code unique et fixe. Même une modification minimale produit un hash totalement différent, et le processus est irréversible. Cela crée une chaîne immuable : si un bloc est manipulé, tous les hashs suivants ne correspondent plus.

Décentralisation et consensus

Un mécanisme de consensus veille à ce que tous les ordinateurs du réseau s'accordent sur l'état actuel de la chaîne de blocs [1]. Grâce à la structure chaînée et au consensus décentralisé, toute modification ultérieure des données est rendue difficile, car elle compromettrait l'intégrité de l'ensemble du système. Ainsi, le consensus décentralisé remplace la nécessité d'une tierce partie de confiance pour confirmer les transactions [4].

Proof of Work et Proof of Stake

Les nouveaux blocs sont créés et ajoutés à la chaîne via des mécanismes de consensus [4]. Les blockchains publiques les plus connues, comme Bitcoin ou Ethereum, sont accessibles au public et reposent généralement sur le procédé de Proof-of-Work [2]. Avec le Proof of Work (PoW), des mineurs résolvent des énigmes mathématiques complexes consommant beaucoup d'énergie pour créer des blocs – le plus rapide remporte la récompense. En revanche, avec le Proof of Stake (PoS), des validateurs « stakent » (mettent en gage) des cryptomonnaies en guise de garantie ; les blocs sont sélectionnés aléatoirement en fonction de l'enjeu, et toute manipulation entraîne la perte du stake. Le PoW est considéré comme très sécurisé, mais il est énergivore, tandis que le PoS est plus efficace énergétiquement et plus respectueux de l'environnement. Outre ces deux procédés, il existe de nombreux autres mécanismes de consensus tels que le Proof of Space, le Proof of Burn, le Proof of Activity et le Proof of History [4].

Applications au-delà des cryptomonnaies

La technologie blockchain a attiré beaucoup d'attention ces dernières années, notamment en lien avec Bitcoin et d'autres cryptomonnaies [7]. Cependant, elle ne révolutionne pas seulement le monde de la finance, mais trouve également des applications dans de nombreux autres domaines. Parmi les autres utilisations figurent le suivi de la chaîne d'approvisionnement pour un traçage complet et infalsifiable des produits, les Smart Contracts pour des contrats automatisés, les solutions d'identité décentralisées, les systèmes de vote sécurisés et le stockage de données médicales.

Limites et risques

Bien que la technologie blockchain soit considérée comme l'une des plus grandes innovations de l'ère Internet [6], elle apporte également son lot de défis. Parmi les limites techniques figurent les problèmes de scalabilité avec des transactions lentes, une consommation d'énergie élevée pour le Proof of Work et un volume de données en croissance continue. Dans le domaine de la sécurité et de la mise en œuvre, l'immuabilité rend la correction d'erreurs difficile ; en outre, des risques subsistent en raison de vulnérabilités des smart contracts et d'éventuelles attaques des 51 %. D'autres risques comprennent l'incertitude réglementaire, la perte de clés, les problèmes de protection des données au sens du RGPD et le manque d'interopérabilité entre les différentes blockchains.