Guide crypto : tout comprendre à la blockchain

Tout le monde en a entendu parler, mais peu parviennent à se faire une idée précise de ce qu’est la blockchain. Et pour cause, beaucoup d’articles qu’on peut trouver sur le sujet sont truffés d’anglicismes et de mots tirés du jargon de la bourse et des informaticiens. De fait, on peut vite avoir l’impression que cette technologie, qui se rattache au Bitcoin et aux crypto-monnaies, ne peut intéresser que les experts.

Cette technologie révolutionnaire permet des échanges rapides de valeurs ou d’informations en pair-à-pair, en toute transparence et sans intermédiaire. Au-delà du Bitcoin et du monde des crypto-monnaies en général, ce concept trouve de nombreuses applications dans notre quotidien et est appelé à prendre de plus en plus d’ampleur dans un avenir proche. C’est pourquoi il n’est pas inutile de comprendre ce dont il s’agit, comment cela fonctionne, quels en sont les avantages et les inconvénients, et quels en sont les usages potentiels.

La blockchain, c'est quoi ?

Pour résumer ce qu’est la blockchain, rien de tel qu’une citation du mathématicien Jean-Paul Delahaye, qui la qualifie de « très grand cahier, que tout le monde peut lire librement et gratuitement, sur lequel tout le monde peut écrire, mais qui est impossible à effacer et indestructible. »

Une définition de la blockchain

La blockchain, chaîne de blocs en français, est une technologie qui permet de réaliser des transactions (comme des paiements) et de transmettre des informations (contrats, ventes) de façon sécurisée et sans intermédiaire (banque, organisme de crédits…). Les informations en découlant sont stockées par ordre chronologique et horodatées. Lorsqu’un ensemble d’opérations est enregistré, le précédent ensemble d'opérations devient inaltérable, et ainsi de suite. Ainsi, toutes les opérations enregistrées sur la blockchain, au fur et à mesure qu’elles sont passées, sont conservées, consultables par tous les participants du réseau, et infalsifiables.

Il existe de nombreux types de blockchains. Deux d’entres eux sont particulièrement plébiscités : celui avec le consensus dit « Proof of Work », et celui avec le consensus dit « Proof of Stake ». Pour fonctionner, les blockchains ont besoin de validateurs, c’est-à-dire d’entités qui vont vérifier le registre des opérations qui sont passées sur le réseau.

Le consensus « Proof of Work » (PoW)

Dans les blockchains qui utilisent le consensus de « Proof of Work », ou preuve de travail, ces validateurs sont appelés des mineurs. Ils devront résoudre une équation mathématique complexe en mobilisant une importante puissance informatique afin de valider les opérations qui seront ajoutées dans la chaîne de blocs. Le mineur qui parvient à résoudre l’équation empoche une récompense en échange de son travail de validation. C’est la technologie utilisée par Bitcoin. Elle implique une puissance informatique importante : plus le matériel informatique du mineur sera puissant, meilleures seront ses chances de résoudre l’équation et d’empocher la récompense, qui constitue en quelque sorte son salaire pour le travail fourni. Ainsi, le travail des mineurs va consister à vérifier les données (transactions ou informations) entrant sur la blockchain, et contribuer à créer les blocs qui la composent.

La difficulté de l’équation mathématique soumise aux mineurs pour arriver à cette fin varie presque en temps réel, afin de respecter le délais de création de chaque bloc. Par exemple, sur le réseau Bitcoin un bloc est créé toutes les 10 minutes environ. La difficulté varie également en fonction du nombre de mineurs participants, de la puissance informatique mobilisée et du nombre d’opérations. Plus la concurrence pour valider ces opérations est élevée, plus la puissance injectée dans le réseau pour résoudre l’équation est importante. Et plus la puissance allouée au réseau est importante, plus celui-ci se trouve sécurisé.

Le protocole « Proof of Stake » (PoS)

Alors que dans le cadre de la preuve de travail, le mineur doit faire des investissements lourds dans du matériel de minage pour pouvoir avoir une puissance de calcul permettant de résoudre un problème mathématique complexe, le protocole “Proof of Stake” (PoS) nécessite un investissement tout à fait différent.

Pour participer aux opérations de validation et de sécurisation du réseau d'une blockchain PoS, il faut avoir accumulé une quantité minimale et suffisante de jetons de la crypto-monnaie échangée sur le réseau. Le nombre de jetons nécessaires varie d'un réseau à l'autre. Plus une personne ou une entité disposera de jetons d’une crypto-monnaie, plus on considérera que la sécurité du réseau est un enjeu important pour elle. On parle alors de « preuve d’enjeu », ou « Proof of Stake ».

Dans les blockchains qui utilisent le consensus PoS, les validateurs sont appelés forgeurs. Ici, le forgeur devra démontrer qu’il possède une certaine quantité de crypto-monnaies avant de pouvoir valider de nouveaux blocs et toucher la récompense. Dans ce cas, nul besoin de matériel de pointe énergivore ! L’intervention sur la blockchain par le forgeur suppose qu’il mette en dépôt une certaine quantité de crypto-monnaies. C’est ensuite un algorithme qui désignera, au hasard parmi les forgeurs éligibles, celui qui pourra valider le dernier bloc sur la blockchain.

En résumé, il s’agit un peu d’un « tirage au sort » parmi des candidats qui détiennent une certaine quantité d’actifs et qui les mettent en dépôt afin d’avoir le droit de participer aux opérations de validation des transactions. Si le premier candidat sélectionné ne crée pas le bloc dans l’intervalle de temps qui lui est proposé, l’algorithme sélectionnera automatiquement un deuxième candidat validateur à la place du premier. Dans l’environnement PoS, la chaîne la plus longue est celle qui est considérée par défaut comme valide.

La blockchain, comment ça marche ?

Comme on l’a vu, la blockchain est « un grand cahier » dans lequel est conservé l’historique de tous échanges réalisés. Les mineurs/forgeurs qui interviennent sur le réseau possèdent chacun une copie de ce registre, qui peut être assimilé à une base de données, et doivent le mettre constamment à jour.

Fonctionnement de la blockchain

Tous les échanges qui ont eu lieu depuis la création de la blockchain sont consignés. Chaque opération est enregistrée dans un bloc qui en regroupe plusieurs. Mis bout à bout, les blocs forment une chaîne, d’où le nom blockchain, ou chaîne de blocs en français.

En pratique, lorsqu’une opération intervient sur la blockchain, la véracité des informations inhérentes à cette opération est garantie par une signature numérique qui résulte de l’alliance d’une clé publique et d’une clé privée. Ces clés sont ni plus ni moins qu’une succession de chiffres et de lettres, comme dans l’exemple ci-dessous :

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Si, par exemple, Romain souhaite transférer un Bitcoin à Mathieu (ce qui est très généreux de sa part), il va envoyer le Bitcoin sur l’adresse publique de Romain. Les deux adresses, publiques et privées, étant liées, Mathieu pourra prouver qu’il est le propriétaire de ce Bitcoin grâce à sa clé privée.

Atouts et limites de la blockchain

Séduisante, cette blockchain, n’est-ce pas ? Elle présente en effet, énormément d’avantages mais aussi quelques inconvénients qui peuvent constituer des freins à son adoption et à son développement.

Des atouts forts : indépendance, sécurité, rapidité

La citation de Jean-Paul Delahaye résume très bien les avantages que présente la blockchain, ce « très grand cahier, que tout le monde peut lire librement et gratuitement, sur lequel tout le monde peut écrire, mais qui est impossible à effacer et indestructible ». Ainsi, chacun peut, en toute transparence, voir ce qui s’y passe. Les opérations passées restent traçables indéfiniment et, la blockchain étant inaltérable, impossible pour quiconque de falsifier ces opérations. Il est important de noter ici que les transactions passées sur la blockchain ne sont pas directement reliées à l’identité des parties concernées mais à leur signature numérique, c’est-à-dire à leurs clés chiffrées. De plus, les opérations effectuées sur la blockchain se font de pair-à-pair, c’est à dire directement entre les personnes concernées, sans intermédiaire : ni banque, ni organisme de crédit ou de contrôle, seules les personnes (physiques ou morales) émettrice et réceptrice de la transaction sont impliquées.

Grâce aux explorateurs de blocs et aux services dédiés offerts par certaines plateformes d'échange, il est possible de suivre une transaction en crypto-monnaie de bout en bout. Contrairement aux banques, où il peut être difficile de trouver des informations sur les détails des transactions en cours de traitement (et sur celles qui ont été finalisées), la blockchain offre des niveaux de transparence particulièrement élevés. Des sites comme Blockchain Explorer permettent de tracer n'importe quelle transaction, totalement gratuitement.

Malgré ces atouts,qui font de la blockchain une alternative sérieuse aux systèmes de paiement et de traitement des données classiques, force est de constater qu’elle présente des limites qui freinent son développement.

Les limites de la blockchain : des freins à son développement

En premier lieu, il faut bien avouer que c’est un monde un peu complexe, qui à première vue ne semble pas très accessible. Effectivement, s’intéresser à la blockchain et aux crypto-monnaies demande un peu d’investissement personnel : se former au vocabulaire et appréhender la technologie ne se fait pas en un jour.

En outre, la technologie blockchain avec le consensus Proof of Work (utilisé notamment par le réseau Bitcoin) est très énergivore en électricité, puisque la puissance de calcul informatique nécessaire à la sécurisation du réseau est colossale. Le coût de minage est donc important : en plus d’une connexion internet très performante, les mineurs, pour être efficaces, doivent posséder un équipement informatique de pointe qui consomme énormément d’électricité.

La décentralisation prônée par la blockchain peut comporter quelques risques si l’on n’est pas très méticuleux. Rappelons en effet que les transactions sur la blockchain se font sans intermédiaires, sont horodatés et inaltérables : si vous faites par erreur une opération d’envoi de monnaie à une mauvaise adresse, il sera impossible de récupérer votre argent si le propriétaire d’adresse de destination ne vous le renvoie pas. Dans le monde de la blockchain, vous n’avez pas le droit à l’erreur quand vous faites des transactions. Vous seul serez tenu entièrement responsable de vos actions.

Enfin, il est déjà arrivé que le réseau soit saturé. En 2017, face à un nombre extrêmement important de transactions Bitcoin, l’enregistrement de ces opérations dans un bloc en un temps donné s’est avéré impossible, entraînant des délais de traitement très longs mais aussi une augmentation importante des frais. Ces frais de traitement sont habituellement anecdotiques, puisqu’en temps normal plusieurs centaines de millions de dollars peuvent être déplacés avec seulement quelques centimes de frais. Cependant, en période de saturation, ces coûts grimpent et peuvent représenter jusqu’à quelques dizaines de dollars. Plus récemment, au cours de l’été 2020, c’est le réseau de l’Ethereum qui a vu rouge.

Aux cotés des mastodontes Bitcoin et Ethereum, il existe des crypto-monnaies qui sont beaucoup plus « scalables ». La scalabilité d’une crypto-monnaie est sa capacité à faire face à une demande croissante tout en conservant ses fonctionnalités. Tezos, Neo et Dash, comme les autres crypto-monnaies basées sur le consensus de Proof of Stake, sont des actifs beaucoup plus scalables, c’est à dire plus à même de faire face à une augmentation significative des transactions sur leur blockchain sans que cela n’ait d’impact sur les délais de traitement ou les frais liés aux opérations.

Malgré ces freins, les domaines d’application dans lesquels la blockchain est susceptible d’intervenir sont nombreux.

D’innombrables domaines d’application possibles

Avant même de lire cet article, vous le saviez sans doute : la blockchain est la technologie sur laquelle repose la plupart des crypto-monnaies. Leur structure et leur développement se fait à travers cette technologie.

Mais l’intérêt de la blockchain est loin de se limiter aux crypto-monnaies. Il existe déjà, dans notre quotidien, des exemples d’utilisation de la blockchain dans différents secteurs d’activité qui nous touchent tous, de près ou de loin. La compagnie d’assurance AXA, par exemple, l’a utilisé pour générer un remboursement automatique des clients victimes de retards de vols aériens. Dès lors que le retard d’un vol est incontestable, la blockchain émet un remboursement automatique et immédiat des clients concernés. Cette technologie permet en effet de mettre en place des smart contracts, ou contrats intelligents, qui permettent de programmer l'exécution d’une action en fonction de la réalisation de conditions préalablement définies (annulation du vol pour tel ou tel motif, retard de plus de tant d’heures, etc.).

Elle est également utilisée par la grande distribution, Auchan et Carrefour notamment, dans le cadre de la traçabilité des produits alimentaires. Les distributeurs maîtrisent ainsi leur chaîne d’approvisionnement, peuvent tracer les produits mis en vente et rassurer leurs clients sur la provenance, la fabrication et le transport des marchandises.

Le monde médical s’y intéresse fortement compte tenu de toutes les avancées que la blockchain peut apporter en termes de gestion des dossiers médicaux et d’analyse des données notamment.

Bref, de la relation client à la logistique en passant par la sécurité juridique, les secteurs dans lesquels la blockchain peut apporter une plus-value non négligeable sont innombrables.