Qu’est-ce que la blockchain ?

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Étymologiquement, le terme " blockchain " est une contraction des mots anglais " block " et " chain ", que l'on peut traduire en français par l'expression " chaîne de blocs ". En effet, il s'agit d'une séquence consécutive de blocs de données contenant chacun une liste de transactions horodatées. 

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La blockchain peut également être assimilée à un registre distribué qui permet de stocker des informations en temps réel et simultanément sur plusieurs ordinateurs (nœuds) différents. En d'autres termes, ici, les données ne sont pas centralisées sur des serveurs privés, comme c'est le cas lorsque vous utilisez les services de Google ou Facebook par exemple. Elles sont plutôt conservées sur des nœuds distants, indépendants les uns des autres et dont l’emplacement géographique et la propriété sont indéterminés. Chaque nœud dispose alors d'une copie à jour du registre, ce qui a pour effet de renforcer la sécurité du système.

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La blockchain se présente comme un réseau décentralisé qui permet de transférer des actifs (cryptomonnaies, titres de propriété, objets d'art,...) de pair à pair de manière transparente et sécurisée sans l'intermédiaire d'une autorité centrale. Ainsi, les transactions qui y sont répertoriées sont accessibles à tous les utilisateurs du réseau sans pour autant que la confidentialité des parties impliquées ne soit mise à mal. La transparence ainsi assurée par la blockchain garantit un haut niveau de confiance parmi les participants et supprime presque totalement le risque de corruption du registre.

Cela dit, outre le transfert de crypto-actif, la blockchain peut également être utilisée pour déployer des smart contracts et héberger des applications décentralisées.

Note : ces concepts seront développés ultérieurement dans d'autres articles.

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Comment fonctionne la Blockchain ?

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La blockchain est constituée de serveurs dont le rôle est de répertorier les transactions initiées par les utilisateurs du réseau (nœuds observateurs) et éventuellement de les traiter (nœuds validateurs). Il est à noter qu'un utilisateur peut exploiter le réseau sans pour autant participer à son fonctionnement comme c’est le cas pour les nœuds.

Pour mieux appréhender le fonctionnement de la technologie blockchain, imaginons un cas typique de transfert d'actifs au sein d'un tel réseau.

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Lorsqu'une requête est formulée au sein d'un réseau blockchain - en l'occurrence, Alice veut envoyer de l'argent à Bob - elle est immédiatement inscrite dans le bloc en cours par les nœuds observateurs. S'il n'y a pas de bloc actif, un nouveau bloc sera créé.

Dans le même temps, les observateurs continuent de recueillir les demandes des autres utilisateurs et les ajoutent au bloc les unes après les autres jusqu'à une période de temps définie.

Le bloc est ensuite diffusé dans le réseau afin que les nœuds de validation puissent vérifier chacune des transactions qui s'y trouvent. Il peut s'agir, par exemple, de s'assurer que l'initiateur de la transaction a saisi le bon mot de passe (clé privée) ou qu'il est bien propriétaire des actifs qu'il souhaite transférer.

Une fois que toutes les transactions ont été examinées et que le bloc a été validé, l'un des nœuds de validation se verra attribuer une récompense dans le respect du mécanisme de consensus en vigueur au sein du réseau.

Enfin, le bloc sera horodaté et ajouté à la chaîne de blocs existante et la transaction sera clôturée.

Chaque bloc est constitué d'une entête, du hash (empreinte numérique) du bloc précédent, d'une liste de transactions, de son horodatage et de son propre hash. Le hash du bloc n le relie au bloc n+1, ce qui renforce l'intégrité des blocs et, par conséquent, de l'ensemble de la chaîne de blocs. C'est pourquoi l'on dit de la blockchain qu'elle est immuable ou infalsifiable.

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Quelles sont les typologies de réseau Blockchain ?

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En fonction de la nature des registres de données, nous pouvons distinguer différents types de réseaux blockchain, chacun caractérisé par des attributs spécifiques.

• Les blockchains publiques

Une blockchain est dite publique lorsque son registre de transactions peut être consulté par tous sans restriction. En général, ce type de réseau est entièrement décentralisé et est destiné à un usage grand public. Ainsi, pour assurer la montée en charge du réseau, tout le monde peut participer au consensus. Les blockchains publiques se caractérisent également par la présence indispensable d'une crypto-monnaie pour soutenir l'économie du système. De plus, pour chaque transaction effectuée, des frais sont prélevés pour récompenser les validateurs.

• Les blockchains privées

Les blockchains privées, contrairement aux blockchains publiques, sont gérées par une organisation bien précise et leur accès est restreint. Seuls les utilisateurs autorisés peuvent exploiter ou participer au système en vérifiant et en ajoutant des blocs de transactions. Les blockchains privées sont centralisées et les autorisations allouées peuvent varier d'un nœud à un autre. Le mécanisme de consensus utilisé ici dépend exclusivement des administrateurs qui peuvent le moduler à leur convenance. Ce type de réseau est plus adapté pour une utilisation en entreprise. 

• Les blockchains hybrides

Ce modèle de blockchain conjugue les fonctionnalités d'une blockchain privée et d'une blockchain publique. Il permet aux entreprises de restreindre l'accès à des données spécifiques tout en mettant d'autres données à disposition du public.

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Quels sont les avantages et les inconvénients ?

La technologie blockchain comporte un certain nombre d'avantages et d'inconvénients.

Les avantages

Le succès de la blockchain tient au fait qu'elle présente certains atouts susceptibles de révolutionner les pratiques actuelles. Il s'agit de : 

• La décentralisation : elle assure l'indépendance vis-à-vis des services centraux, garantissant ainsi la protection des données personnelles, la pérennité du système, la rapidité des opérations et la réduction des frais de transactions. 
• La transparence : C'est la capacité de la blockchain à rendre les événements qui se déroulent au sein du réseau visibles par tous (principalement dans le cas des blockchains publiques). Cette caractéristique facilite la réalisation d'audits et se veut très utile pour détecter les fraudes (corruption, détournement de fonds, etc.). Par ailleurs, elle permet d’assurer la traçabilité des opérations ce qui peut servir pour vérifier la provenance des produits et lutter contre la contrefaçon.
• La confidentialité et la sécurité : de nombreuses techniques cryptographiques sont déployées dans le cadre de la technologie blockchain. La conjugaison des mécanismes de consensus, des fonctions de hachage, des signatures numériques et de la cryptographie à clé publique concourt à garantir un très haut niveau de sécurité.

Les inconvénients

À l'heure actuelle, la blockchain est confrontée à certains défis. Il s'agit notamment de :

• La scalabilité : cela correspond à la capacité d'un système à passer à l'échelle à mesure que le nombre d'utilisateurs augmente. C'est probablement le plus grand obstacle à l'adoption de la blockchain. Le manque de scalabilité occasionne une certaine lenteur dans le traitement des transactions. Cette problématique est omniprésente au sein de l'écosystème blockchain. L'objectif est d'atteindre un nombre de transactions simultanées par seconde comparable à celui des services traditionnels tels que Visa ou Mastercard.
• La consommation énergétique : la blockchain est fortement critiquée en raison des besoins énergétiques qu'elle renferme, notamment en ce qui concerne les réseaux implémentant le mécanisme de consensus Proof-of-Work (PoW). Cependant, certains professionnels du secteur du minage tendent à infirmer cette assertion.
• Le manque d’éducation : la blockchain est peu connue du grand public et est souvent éclipsée par les crypto-monnaies qui apparaissent comme une opportunité plus attractive. Pourtant, la blockchain recèle de nombreuses fonctionnalités (smart contracts, applications décentralisées, tokenisation d'actifs,...) qui peuvent être exploitées pour proposer des solutions innovantes à des problèmes socio-économiques (création de valeur).

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Quels sont les cas d’usage de la technologie Blockchain ?

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La blockchain est sur le point de révolutionner de nombreux domaines et industries, parmi lesquels :

• Les services financiers : grâce à l'avènement des cryptomonnaies, la blockchain réinvente les systèmes financiers traditionnels, en particulier avec les facilités offertes par la finance décentralisée.
• Le cadastre : grâce au processus de tokenisation, il est désormais possible de numériser les propriétés foncières et de les stocker sur la blockchain. L'objectif est de permettre aux personnes souhaitant acquérir un terrain de vérifier la propriété du bien visé afin d'éviter de se faire arnaquer et de tomber dans des litiges fonciers.
• la santé : ce domaine peut bénéficier de la transparence offerte par la technologie blockchain, notamment avec des applications telles que le suivi des dossiers médicaux, la lutte contre les médicaments contrefaits et la distribution des dons. 
• la supply chain : la traçabilité offerte par la blockchain permet de retracer la chaîne d'approvisionnement d'un bien depuis l'acquisition des matières premières jusqu'à la livraison à l'utilisateur final. Cela permet de vérifier l'origine des biens et facilite l'audit des circuits logistiques.
• L'éducation : le suivi des dossiers académiques, la lutte contre les faux diplômes et l'évaluation par les pairs sont autant d'applications que l'avènement de la blockchain a rendues possibles.

Note : Cette liste succincte sera développée davantage dans les prochains articles, chacun détaillant plus en profondeur les applications de la blockchain dans ces divers domaines.

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Nous venons d'évoquer brièvement les contours de la Blockchain. Mais cette présentation succincte ne couvre que les fondamentaux de cette technologie. Nous reviendrons plus en détail sur chacun de ces concepts et mécanismes clés dans les chapitres suivants.

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