La blockchain fait partie des révolutions apportées par Internet et qui est en passe de bousculer de nombreuses professions. Initialement conçue pour la crypto monnaie comme les Bitcoins cette technologie s’étend à de nombreux secteurs souvent tenus par de gros acteurs détenant des monopoles.

1 - Caractéristiques et acteurs

La blockchain peut être résumée à un registre numérique de transactions infalsifiables. Ce registre qui peut concerner des valeurs financières ou tout autre objet de valeur est une base de données partagée, mise à jour en permanence, stockée dans des emplacements multiples au sein du réseau.

• Elle contient l’historique de tous les échanges effectués entre ses utilisateurs depuis sa création. On peut y écrire, lire mais on ne peut pas effacer directement des enregistrements sans compromettre son intégrité.
• Elle est publique, sécurisée, distribuée et partagée par ses différents utilisateurs, sans intermédiaires.
• Très difficilement piratables car hébergée simultanément sur des milliers voire des millions d’ordinateurs.

 Ces caractéristiques permettent à chacun de vérifier la validité de la chaîne entière.

Les acteurs de la blockchain jouent tous le rôle d’intermédiaire de confiance.

Aujourd’hui beaucoup de transactions font intervenir un intermédiaire de confiance. Par exemple, dans une transaction financière entre deux intervenants, si une personne désire faire un virement à une autre personne pour régler une facture :

• La personne émet un ordre de virement à sa banque.
• La banque vérifie que la provision est suffisante et que l’ordre de virement provient bien du titulaire du compte.
• Si tout est correct, elle transfère le montant sur le compte du destinataire.
• La banque conserve l’historique de toutes les transactions dans un registre et en cas de besoin peut fournir une justification qui fait foi de l’existence de cette transaction.

Dans le cas d’un achat immobilier, c’est le notaire qui joue l’intermédiaire de confiance. Il fournit un acte notarié daté qui justifie et prouve la propriété.

Il archive un registre qui contient les actes notariés rédigés.

2 - Réseaux centralisés et décentralisés

 Avant d’aborder la description d’une blockchain il est utile de rappeler la différence entre un système centralisé et un système décentralisé (que nous appellerons ici un peu improprement réseaux centralisés et réseaux décentralisés).

• Un système (réseau) centralisé est un système où tout le monde dépend d'une même entité. Par exemple quand un connexion à sa banque, son assurance, son réseau social,…. Tous les clients qui possèdent un compte se connectent sur le même serveur ou ferme de serveurs de cette entité. Dans un système centralisé les informations sont dans un même endroit. Il est plus facile de pirater des données quand elles sont dans un seul point et si une panne ou un incident grave se produit tous les clients connectés sont pénalisés.
• Dans un système (réseau) décentralisé, toute entité (individu, organisation, ordinateurs,… ) est une partie du réseau. Il n’y a pas d’entité principale. Tout le monde échange avec tout le monde. Ce système évite les inconvénients du réseau centralisé, il complique cependant certains aspects comme la gestion des flux d’informations.

Les Blockchains

Une blockchain est constituée d’acteurs reliés par un système (réseau)  de type décentralisé.

Dans une blockchain il est possible de s’affranchir d’un intermédiaire de confiance :

• Les copies des registres sont distribuées et accessibles à tous et ne sont plus détenues par un seul acteur.
• Tous les acteurs peuvent consulter les transactions en cours ou passées.
• Tous les acteurs possédant ce registre sont des acteurs du réseau de la blockchain.

Reprenons la transaction financière précédente entre deux destinataires A et B.

Quand A lance un ordre de virement :

• Toutes les personnes du réseau peuvent vérifier dans leur registre si la provision du compte de A est suffisante.
• Si la provision est suffisante, la transaction est validée par tous les acteurs.
• Tous les registres de la blockchain sont mis à jour avec cette transaction.

La fraude n’est pas possible car si A est tenté de tricher en modifiant le montant de son avoir tout le monde s’en rendra compte car le registre de A sera différent des autres. Lors de la mise à jour des registres la transaction sera alors automatiquement invalidée.

Les registres font foi de toutes les transactions et de ce que chaque acteur possède, donne ou reçoit. Les registres peuvent être donc considérés comme une base de données répartie sur plusieurs nœuds de stockage. Chaque nœud correspond à un acteur de la blockchain et est constitué d’un ou plusieurs serveurs et ordinateurs qui amènent de l’espace de stockage de données ainsi qu’une puissance de calcul pour les transactions et le chiffrage.

 Les échanges entre les acteurs d’une blockchain se font par des blocs de données.

• Un bloc contient des transactions.
• Un bloc contient un identifiant unique et l’identifiant du bloc précédent. L’ensemble des blocs forme ainsi une chaine, d’où le nom de blockchain.
• Chaque bloc est chiffré, une clé de hashage est calculée pour chaque bloc et tient compte de la clé du bloc précédent. Toute modification du bloc modifie la clé et permet donc de déceler une fraude éventuelle ou un bloc non conforme.
• Chaque transaction fait l’objet d’une signature électronique de la part de l’émetteur à l’aide d’une clé privée et d’une clé publique disponible sur tous les ordinateurs et serveurs de la blockchain. Ce système permet de chiffrer les données échangées.
• Dans une blockchain les utilisateurs sont anonymes, les adresses et noms correspondent à un hashage d’une clé publique. Personne donc ne connait l’identité des acteurs, ce qu’ils possèdent et ce qu’ils font. C’est une des raisons pour laquelle les pirates apprécient cette technique quand ils demandent des rançons.

3 - La blockchain base de la crypto-monnaie

Le bitcoin, et autres crypto-monnaies sont aujourd’hui largement répandus et constituent un  nouveau type de monnaie qui échappe aux contrôles des pays et des gouvernements.

• Le bitcoin est parmi les centaines de crypto-monnaies existantes (ethereum,ripple, litecoin, monero, …) la plus célèbre et la plus utilisée des devises cryptées.
• N’importe quelle personne peut acheter ou vendre un bien à l’aide d’une crypto-monnaie du moment que l’autre personne est d’accord pour effectuer la transaction.
• Comme toute devise normale une crypto-monnaie peut être convertie en une autre devise comme l’euro ou le dollar.
• La différence entre une crypto-monnaie et une devise classique (dollar, euro, …) est l’absence de supports physiques comme les pièces de monnaie, les billets de banque, les chèques et les cartes bleues.
• Une crypto-monnaie est une suite de blocs stockée dans une blockchain.
• On peut obtenir de la crypto-monnaie en vendant quelque chose contre un paiement en crypto-monnaie de son choix ou en convertissant des euros, des dollars ou autres en monnaie cryptée.
• Certaines banques permettent de convertir facilement des euros en Bitcoins en France et à l’étranger.

Il existe aussi des plateformes pour obtenir et convertir de la crypto-monnaie. Pour éviter les arnaques, il est primordial de s’assurer auparavant que cette plateforme est sérieuse, fiable et reconnue avant de s’enregistrer. Il est possible de créer une adresse et un mot de passe bitcoin gratuitement et assez simplement sur des entités dédiées comme BitAddress ou Cryptanor.

Un portefeuille de monnaie cryptée correspondra alors à une adresse ( clé + mot de passe).

• Toutes les crypto-monnaies s’appuient sur le principe de la blockchain.
• Les crypto-monnaies sont constituées de chaînes de blocs.
• La procédure de contrôle est celle décrite dans la blockchain dans laquelle chaque membre est acteur.
• À chaque transition validée, le bloc émis est daté et ajouté aux autres dans le registre.
• La lecture du registre (la chaine de blocs) est accessible à tous les acteurs.

Dans la blockchain d’une crypto-monnaie qui porte en général le même nom que sa monnaie ou bien un nom dérivé, les différents nœuds de stockage sont appelés mineurs. On dit qu’on mine une crypto monnaie quand on effectue des calculs de blocs. Un mineur participe donc aux calculs et perçoit une commission proportionnelle aux nombre de blocs qu’il produit.

En reprenant le schéma de transaction financière, on voit comment se passe une transaction en monnaie cryptée :

Si A veut transférer des bitcoins à B :

• La demande est transmise à l’ensemble du réseau.
• Les membres du réseau (les ordinateurs) vérifient que ces bitcoins sont bien en possession de A et que l’origine de la demande de transaction provient bien de A.
• Si les contrôles précédents sont positifs, chaque bloc (chaque mineur) calcule un bloc. Le premier bloc calculé est alors transmis aux autres mineurs.
• Le bloc transmis est analysé par les autres nœuds et doit être approuvé par tous pour être définitivement validé. Ce vote majoritaire des membre du réseau est le gage de confiance de la blockchain puisque c’est un système totalement décentralisé. Le nombre de nœuds peut dépasser plusieurs millions, il est donc impossible que tous ces acteurs s’entendent pour tricher.
• Une fois le bloc validé, il est ajouté aux registres de la blockchain.
• B est crédité et A est débité.

4 - Les autres applications de la blockchain

Une  blockchain permet d’établir un consensus entre des individus qui ne se connaissent pas. En apportant une confiance dans la sécurité des transactions, elle supprime de fait la nécessité d’un tiers ou d’un organisme de confiance pour commercer et échanger librement.

L’utilisation et le développement des blockchains ne se limitent pas à la crypto-monnaie mais concernent de plus en plus de secteurs. Elles vont bouleverser de nombreuses professions comme les notaires, les banquiers voire remplacer des sociétés comme Uber et Blablacar.

Les chaînes logistiques et des entreprises l’ont compris et travaillent à faire de la blockchain des applications concrètes et efficaces en permettant d’enregistrer facilement des informations validées par tous dans un grand registre commun capable de retracer l’historique des produits.

Ainsi, aujourd’hui les blockchain concernent entre autres exemples :

• En Afrique au Ghana, la gestion et la certification des titres de propriétés.
• Aux USA, l’authentification des diplômes des étudiants auprès des recruteurs pour certaines universités.
• En France, chez Carrefour depuis 2018, la traçabilité de ses poulets fermiers d’Auvergne qui va être étendue à d’autres produits de la chaine alimentaire
• En France, chez Axa, qui a mis en place des « smart-contract ». Ces contrats innovants provoquent des actions de la blockchain quand certaines conditions sont réalisées. Notamment le paiement automatique d’indemnités de billets d’avions en cas d’annulation ou retards.
• La blockchain permet d’effectuer des transactions entre acteurs et pourront remplacer à terme des intermédiaires comme Uber ou Blablacar.
• Blockverify est une plateforme permettant d’assurer une traçabilité pour éviter la contrefaçon de produits de luxe. Les sociétés utilisant ce système acquirent ainsi une confiance dans un secteur où la contrefaçon est très importante.
• OpenBazaar permet de commercer librement sous la protection d’une blockchain et sans passer par un intermédiaire.
• Dans le système hospitalier, le suivi des patients pendant et après leur hospitalisation, les données d’expansion des virus sont des exemples de mise en place de blockchains par des start-up qui amènent ainsi des réponses plus rapides et fiables et améliorent la réactivité et la productivité de nombreux processus.

La blockchain est aussi de nature à améliorer la démocratie en fournissant un environnement sécurisé dans lequel le consensus fait loi. Elle pourra aussi sécuriser par exemple les votes ou éviter les manipulations ou autres « fake-news ».

5 - Vidéos

En complément, une vidéo sur Youtube relative au cryptage de crypto-monnaies.

Encore sur Youtube un résumé de 60 secondes sur les Blockchains.