Pour comprendre la technologie Blockchain, il est important de comprendre les origines et les motivations derrière l’invention de la Blockchain. Dans ce contexte, la plupart des gens ont probablement déjà entendu dire que la technologie de la Blockchain remonte à Bitcoin et à son inventeur, Satoshi Nakamoto. Nous répondrons aux questions suivantes dans ce rapport :
- Pourquoi Bitcoin ou la chaîne Blockchain ont-ils été inventés ?
- Quels sont les problèmes résolus par la technologie de la chaîne de blocage qui n’étaient pas réalisables numériquement auparavant ?
- Quelles mesures et quels moyens sont utilisés pour la mise en œuvre ?
- Et quel est le potentiel de la Blockchain au-delà du sujet des cryptocurrences et des moyens de paiement ?
- La Blockchain apportera-t-elle réellement un nouveau système monétaire décentralisé, sans banques centrales et intermédiaires ?
Le développement de la Blockchain
L’histoire de la Blockchain et du Bitcoin sont indissociables. Afin de comprendre le potentiel de la technologie de la Blockchain, il est essentiel de comprendre pourquoi Bitcoin a été inventé en raison de son lien étroit.
Notre système financier actuel et toutes les industries qui l’utilisent de quelque façon que ce soit reposent sur la confiance dans des tiers. Par exemple, les citoyens d’un pays croient que la monnaie nationale représente une contre-valeur avec laquelle ils peuvent acheter des biens et services.
Lorsque vous payez par carte de crédit, les acheteurs d’une bonne confiance de la banque pour débiter le montant que le bon coûte et pas plus de ce montant. Le vendeur fait confiance à la banque que le prix d’achat sera transféré sur son compte bancaire. Tant les acheteurs que les vendeurs ont confiance qu’ils peuvent accéder pleinement à leurs actifs sous forme d’argent sur le compte « virtuel » de la banque et que cela représente une contre-valeur stable.
La crise financière mondiale de 2008, au cours de laquelle le livre blanc Bitcoin a été publié, a également été une crise de confiance car la confiance décrite ci-dessus a été ébranlée et ni les citoyens ni les banques ne se sont fait confiance. Satoshi Nakamoto a reconnu ce problème et a développé le Bitcoin comme une alternative au système financier établi.
Le Bitcoin et la chaîne de blocage n’exigent pas la confiance susmentionnée dans des tiers parce qu’aucun tiers, par exemple sous la forme de banques, n’est requis pour effectuer des transactions. Cependant, Satoshi Nakamoto voulait créer une monnaie numérique qui n’avait aucun point central pouvant être contrôlé ou détruit par le pouvoir de l’État.
La solution était donc un réseau informatique totalement décentralisé, un réseau dit peer-to-peer, dans lequel il n’y a pas de point central de coordination. Contrairement aux systèmes centralisés, où les composants sont disposés autour d’un composant principal qui assure la coordination, les composants des systèmes décentralisés forment un réseau de composants interconnectés (également appelés « nœuds« ).
Quels problèmes la technologie Bitcoin Blockchain résout ?
Même en cas de défaillance d’un ou de plusieurs composants, un réseau peer-to-peer (P2P) peut facilement continuer à exister et fonctionner. L’idée d’un réseau P2P n’était pas une nouvelle invention en 2008, lorsque Satoshi Nakamoto créa Bitcoin.
Même avant Bitcoin, il existait des réseaux peer-to-peer performants, tels que la plate-forme de partage de fichiers BitTorrent, où les utilisateurs pouvaient échanger des fichiers et de grandes quantités de données directement entre eux. Cependant, un réseau P2P n’était pas suffisant pour réaliser l’idée de l’argent numérique.
Le problème principal était que de nombreuses tentatives avant Bitcoin n’ont pas réussi à dupliquer (ou à copier à l’infini) des biens numériques très facilement. Ce problème est également appelé dans les milieux spécialisés le « problème de la double dépense« .
Le terme technique décrit le problème que, contrairement aux objets physiques qui ne peuvent être émis qu’une seule fois, les biens numériques peuvent être utilisés plusieurs fois, à deux endroits différents (simultanément).
La solution de Satoshi Nakamoto pour cela était la technologie Blockchain (qui se compose de différents composants, comme nous l’expliquerons plus loin). Pour éviter les doubles dépenses, Satoshi a demandé un registre distribué dans lequel chaque transaction est stockée et stockée par tous les participants du réseau.
Protection de la chaîne de blocage contre les attaquants
Cependant, un autre problème était que dans un réseau avec un nombre inconnu de nœuds dont la fiabilité et la fiabilité étaient inconnues, un consensus commun devait être défini pour garantir que l’intégrité des données dans la base de données était atteinte et maintenue. Après tout, les nœuds malveillants du réseau pourraient essayer de le manipuler.
La demande simple et ingénieuse de Satoshi est donc que la majorité des participants du réseau (chaque « Full Node« ) doivent s’entendre sur un consensus commun. Ce n’est que si un consensus décentralisé est atteint dans le réseau P2P sur les transactions qui sont valides que celles-ci sont également incluses dans la base de données et donc vérifiées comme valides.
La solution au problème de la double dépense
Avant que Satoshi n’invente la chaîne de blocage, le problème des doubles dépenses était considéré comme un problème insurmontable pour les systèmes de paiement décentralisés. Nakamoto explique dans le livre blanc de Bitcoin que « le destinataire du paiement ne peut pas vérifier si l’expéditeur n’a pas dépensé l’argent deux fois », c’est pourquoi un point de contrôle central était auparavant la seule solution pour les prédécesseurs de Bitcoin.
Mais comment exactement Satoshi a-t-il résolu le problème des doubles dépenses sans créer une instance centrale ?
Satoshi a développé la Blockchain comme une base de données distribuée, qui n’est pas située sur un serveur central, mais est maintenue conjointement par les participants du réseau P2P. Le ledger distribué (structure de la Blockchain) peut en fait être imaginé comme une Blockchain liés par cryptographie.
Chaque nouveau bloc contient un certain nombre de nouvelles données de transaction et est lié au bloc précédent par une valeur de hachage (une sorte de somme de contrôle qui confirme l’intégrité des données). De plus, chaque bloc contient également une valeur de hachage pour l’ensemble de la Blockchain.
Cela rend la commande des blocs infalsifiable. Les données de transaction, c’est-à-dire les données sur l’expéditeur, le destinataire et le montant des pièces envoyées, sont donc presque irrévocables après quelques blocs.
La création d’un consensus décentralisé
Les prédécesseurs de la chaîne Bitcoin Blockchain ont déjà poursuivi l’idée que chaque nœud du réseau doit stocker l’historique complet des transactions afin de pouvoir garantir la validité d’une transaction. Toutefois, cette exigence signifie que chaque personne doit être au courant de toutes les transactions sur le réseau. Par conséquent, chaque nœud doit connaître et stocker chaque transaction.
Toutefois, cette approche pose également un problème. Un tel réseau n’est pas protégé contre les attaques « Sybil » (51% aussi). Cela signifie qu’un acteur malveillant dans le réseau pourrait acquérir autant de fausses identités jusqu’à ce qu’il possède la majorité des nœuds. Avec cette majorité, l’attaquant pourrait manipuler l’historique des transactions à sa discrétion (même rétroactivement).
Pour éviter toute manipulation, Satoshi a inventé la chaîne continue de valeurs de hachage (la Blockchain) comme décrit ci-dessus. Toutefois, cela soulève également la question de savoir comment un consensus uniforme est trouvé et comment les valeurs de hachage sont générées. C’est là qu’intervient ce que l’on appelle la « preuve du travail« .
Le mécanisme de consensus de Bitcoin : Preuve de travail
Le terme décrit très bien la fonctionnalité de la chaîne Bitcoin Blockchain. Comme pour l’extraction de l’or, les ressources doivent être utilisées pour extraire (extraire) de nouvelles unités (pièces d’or ou pièces de monnaie). Bitcoin, c’est la puissance de calcul. La puissance de calcul est une ressource qui n’est pas aussi facile à forger qu’une identité numérique.
Afin d’inclure une transaction valide dans la Blockchain, vous devez prouver que vous avez utilisé votre puissance de calcul ou que vous payez des frais pour celle-ci (« frais de mineur « ). Les mineurs tentent de résoudre un puzzle cryptographique en répétant et en essayant encore et encore une certaine opération de calcul.
La génération d’un nouveau bloc, également appelé « minage » dans le contexte de la Blockchain, s’effectue dans l’ordre suivant :
- Résumé de toutes les transactions dans un seul bloc
- Vérification par les mineurs de la légitimité des transactions (par des calculs de preuve du travail)
- Le « premier » mineur qui a résolu le calcul reçoit le paiement en bloc.
- Les transactions confirmées sont ajoutées à la Blockchain par un nouveau bloc.
Le puzzle fonctionne comme suit : Le Miner prend toutes les transactions disponibles (ou « Merkel Tree« ) qui doivent être insérées dans le bloc. Pour cela, il ajoute une chaîne de caractères aléatoire, appelée « Nounce« .
Le Miner traite les deux composants en un hachage et compare cette valeur avec la valeur cible (également appelée valeur de hachage). Le Miner le répète jusqu’à ce que les deux valeurs correspondent et que la preuve du travail soit remplie.
La Preuve du Travail empêche les attaques Sybil. Le consensus « Miner » remplace une institution centrale.
En un mot : Qu’est-ce que la chaîne Bitcoin Blockchain ?
Chez Bitcoin, la Blockchain stocke l’historique complet de toutes les transactions qui correspondent à un transfert (entrée et sortie) de pièces (BTC) chez Bitcoin. Les transferts qui sont stockés dans la chaîne de blocage à l’aide d’un nouveau bloc dans la chaîne de blocage sont validés et invariables.
Les transactions sont validées par le Bitcoin Miner. Par « coïncidence », on détermine quel mineur est autorisé à créer le bloc suivant. Afin d’inciter à la validation des transactions, chaque bloc rattaché à la Blockchain est récompensé par une « prime de bloc« .
L’architecture d’une Blockchain
Depuis l’invention de Bitcoin, la technologie de la chaîne de blocage a considérablement évolué. A l’origine, la Blockchain Bitcoin était uniquement destinée à répondre à l’exigence d’être de la monnaie numérique et décentralisée.
Cependant, il existe d’innombrables projets sur le marché de la cryptographie qui poursuivent bien plus de fonctions et d’objectifs que le » seul » transport de valeur. Au plus tard avec le développement d’Ethereum, tout le potentiel de la technologie Blockchain a été révélé.
Ethereum a ajouté la possibilité d’exécuter des applications décentralisées et des contrats intelligents sur la Blockchain au concept de Blockchain. Ethereum a ainsi jeté les bases d’un système peer-to-peer pour poursuivre et développer non seulement le système financier mondial, mais aussi chaque industrie et chaque entreprise.
Basée sur la Blockchain, qui est principalement active en tant que médiateur de biens et de services immatériels et numériques, la Blockchain offre des possibilités insoupçonnées. L’élimination des intermédiaires permet d’une part de réaliser des économies considérables. D’autre part, la communication et les transactions peuvent être considérablement accélérées.
Le terme « technologie de la Blockchain », souvent utilisé familièrement, fait référence à une architecture au sens propre du terme, qui se compose de la structure de données de la Blockchain, d’un algorithme et d’une cryptographie de la Blockchain, ainsi que de technologies de sécurité. Essentiellement, la Blockchain représente un nouveau paradigme pour la façon dont l’information est partagée et stockée.
Il est important de savoir que toutes les chaînes de blocs ne fonctionnent pas de la même façon et ne sont pas construites de la même façon. La technologie de base de Bitcoin a été développée grâce à de nombreux nouveaux projets de crypto. Afin de parvenir à un consensus décentralisé, d’autres mécanismes tels que la Preuve du Pieu (à utiliser à partir de 2020 par Ethereum), la Preuve déléguée du Pieu (utilisée par EOS, TRON, et Lisk), la Tolérance de faute byzantine déléguée (de NEO) ou le Tangle (de IOTA).
Dans le principe de base, cependant, toutes les chaînes de blocage (publiques) doivent surmonter les mêmes défis :
- Création d’un réseau peer-to-peer qui doit accueillir un nombre indéfini de nœuds dont la fiabilité et la fiabilité sont inconnues.
- Stockage des données dans un grand livre réparti
- Construire un consensus décentralisé
- Solution au problème de la double dépense
- Protection contre les attaques Sybil
- Protection des comptes utilisateurs
Publiques Blockchain contre Blockchain privées
Il existe des chaînes de blocage publiques qui peuvent être utilisées par toute personne ou entreprise. Le contraire est le cas des chaînes de blocage privées.
Bien qu’il ne semble pas y avoir beaucoup de différence à première vue, la différence entre les deux types vous aidera en fin de compte à comprendre comment fonctionnent les réseaux à chaînes multiples dans leur ensemble.
Blockchain publiques
Tout ce que vous avez lu jusqu’à présent fait référence à des chaînes publiques comme Bitcoin et Ethereum. Ils permettent à n’importe qui de participer à leur réseau et d’exploiter un nœud. Un réseau public de chaînes de blocs est donc totalement ouvert. Le réseau offre habituellement des incitatifs pour encourager plus de participants à participer (p. ex. le Bitcoin Mining Reward).
Le grand inconvénient d’une Blockchain publics peut être l’ouverture (pour les entreprises), puisqu’il n’y a fondamentalement pas de confidentialité complète pour les transactions.
(Une exception sont les pièces de monnaie de confidentialité, comme Monero, ZCash et DASH).
Blockchain privées
Les autres types sont des chaînes de blocage privées. Contrairement aux chaînes de blocage publiques, elles ne sont accessibles qu’à un certain cercle qui peut y accéder et y participer. Un réseau privé de Blockchain nécessite une invitation et doit être approuvé par une autorité centrale (une entreprise telle que Facebook at Libra).
Cela limite le nombre de personnes qui peuvent participer au réseau. L’instance centrale peut également influencer les nœuds. Par exemple, Facebook peut ne pas exécuter ou interdire certaines transactions.
Définition générale : Qu’est-ce qu’un Blockchain ?
La Blockchain représente l’architecture, qui se compose de la structure de données de la Blockchain, d’un algorithme de Blockchain et de technologies de cryptographie et de sécurité. D’un point de vue technique, la composante centrale est le ledger décentralisé, qui est géré par un nombre inconnu de participants (ordinateurs).
La base de données décentralisée se caractérise par le fait que ses entrées sont comprimées et stockées en blocs. Un mécanisme de consensus décentralisé assure l’intégrité des entrées de la base de données.
Quel est le potentiel de la technologie de la Blockchain?
En principe, la technologie de la chaîne en bloc a le potentiel de révolutionner toutes les industries dans lesquelles il existe un intermédiaire central. En outre, la Blockchain peut apporter plus de transparence dans de nombreux domaines. La technologie peut être utilisée comme système de réservation décentralisé pour documenter numériquement tous les types de droits de propriété. L’accès en lecture à la base de données décentralisée est le même pour tous.
Le potentiel de la Blockchain réside avant tout dans l’amélioration de l’efficacité des processus établis pour les entreprises, ce qui permet de prévoir des économies de coûts considérables.
En outre, les coûts pourraient également être sensiblement réduits pour l’utilisateur final, étant donné que les majorations de prix parfois substantielles facturées par les intermédiaires (par exemple pour le transfert de montants plus ou moins importants à l’étranger) ne s’appliqueraient plus. Dans les industries et processus suivants, la Blockchain présente un grand potentiel (la liste n’est pas exhaustive, mais vise seulement à montrer à titre d’exemple quels secteurs de l’économie pourraient être modifiés).
Finance et banque
L’industrie la plus susceptible d’être influencée par la technologie de la Blockchain est la finance et la banque. Alors que les transactions bancaires dans le monde entier prennent actuellement encore plusieurs jours et entraînent des coûts considérables, la chaîne de blocage offre la possibilité de réduire le temps de transaction à quelques minutes et les coûts à des montants minimes. (Ripple ou Stellar Lumens se sont fixé pour objectif de traiter les transactions transfrontalières rapidement et à moindre coût)
De plus, la Blockchain ne dort jamais tant que les banques et les institutions financières sont liées aux heures d’ouverture. Au moins les banques ne traitent les transactions que du lundi au vendredi jusqu’à ce que le montant soit visible sur notre compte.
Utilisation dans la gestion de la chaîne d’approvisionnement
Grâce à la chaîne en bloc, les clients, les fournisseurs et même les clients finaux peuvent retracer l’origine d’un produit et des matériaux individuels en détail et en temps réel. La chaîne de blocage est infalsifiable et presque impossible à manipuler.
Cela permet aux entreprises et aux clients de vérifier si certains produits répondent effectivement à certains labels, tels que « biologique », « local » et « commerce équitable ». Dans l’industrie alimentaire en particulier, mais aussi chez les détaillants de vêtements, il existe un grand potentiel d’utilisation.
Applications dans le secteur immobilier
Tel que décrit, la Blockchain est prédestinée à enregistrer les droits de propriété et leurs transferts et à les rendre compréhensibles pour tous. Logiquement, le secteur de l’immobilier est un grand marché qui peut bénéficier grandement de la Blockchain.
Au moyen de la chaîne de blocage, le processus élaboré qui résulte de l’acte physique et de sa certification par les notaires pourrait être remplacé par la chaîne de blocage qui vérifie les transmissions. Les propriétaires peuvent être sûrs que leur acte est correct et permanent.
Applications dans le domaine de la santé
Dans le domaine des soins de santé, les dossiers médicaux, qui sont conservés par chaque hôpital et chaque médecin individuellement, pourraient être normalisés. Lorsqu’un dossier médical est créé, les données peuvent être écrites dans la Blockchain.
Le patient reçoit ainsi la preuve et la certitude que le dossier ne peut être modifié. Ces dossiers de santé personnels pourraient être stockés cryptés dans la chaîne de blocage de sorte qu’ils ne soient accessibles qu’à certaines personnes.
Internet des objets
La Blockchain servira d’épine dorsale à l’industrie émergente de l’Internet des objets pour sécuriser de nouveaux réseaux décentralisés et traiter d’énormes quantités d’informations en temps réel. Pour faire face à l’énorme quantité de données que les appareils en réseau produisent sur l’Internet des objets, la Blockchain sera beaucoup mieux adaptée que les systèmes de communication centralisés.
Votes et élections
Les systèmes électoraux d’aujourd’hui sont parmi les aspects les plus désuets, les plus inefficaces et les plus manipulateurs des démocraties modernes. La technologie de la chaîne en bloc peut être mise en œuvre pour crypter la validité des bulletins de vote des citoyens individuels et les rendre inviolables.
Même s’il existe déjà de nombreux cas d’utilisation de la chaîne de blocage dans la pratique, le développement n’en est encore qu’à ses débuts. Les entreprises du monde entier commencent seulement à comprendre comment la Blockchain peut aider leur entreprise et leur faire gagner du temps et de l’argent. La prochaine fois montrera dans quels autres domaines de notre vie quotidienne et de notre vie quotidienne la Blockchain va pénétrer.
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