Comprendre la blockchain : le guide complet de la théorie à la pratique

Comprendre le fonctionnement de la blockchain à travers les transferts

Pour approfondir la compréhension de la blockchain, la méthode la plus intuitive est d’observer comment elle traite une transaction. Supposons que Xiao Zhang doit transférer 1 bitcoin à Xiao Wang ; le processus comporte quatre étapes.

Tout d’abord, Xiao Zhang entre dans son portefeuille l’adresse de sortie (son propre portefeuille), l’adresse de réception (le portefeuille de Xiao Wang) et le montant (1 BTC). Cette transaction est ensuite diffusée sur tout le réseau en attente de validation. Ensuite, les mineurs vérifient deux points clés : Xiao Zhang possède-t-il réellement 1 BTC dans son portefeuille ? La transaction a-t-elle été initiée par Xiao Zhang lui-même ? Après validation, la transaction entre dans la « zone en attente de regroupement ». Sous le mécanisme de preuve de travail, plusieurs transactions sont regroupées toutes les 10 minutes en un nouveau bloc. Enfin, le nouveau bloc est diffusé sur tout le réseau, tous les nœuds vérifient la légitimité de la transaction et si le hash est correctement relié au bloc précédent. Lorsqu’au moins 51 % des nœuds donnent leur accord, la transaction est officiellement enregistrée sur la chaîne.

Ce processus explique pourquoi la blockchain est appelée « machine à faire confiance » — elle ne nécessite pas d’intermédiaires, mais garantit la sécurité et l’irréversibilité des transactions par consensus distribué.

Structure et principes de sécurité de la blockchain

Chaque blockchain est composée de plusieurs blocs, chacun contenant trois éléments essentiels. Le premier est la couche de données, qui stocke les informations de transaction (par exemple, l’expéditeur, le destinataire et le montant dans une transaction Bitcoin). Le deuxième est le hash, qui ressemble à une empreinte digitale du bloc, unique, utilisé pour identifier le bloc et vérifier l’intégrité des données. Le troisième est le hash du bloc précédent ; cette conception en chaîne assure la cohérence de toute la chaîne.

Si un hacker tente de falsifier un bloc, le hash de ce bloc changera, rompant ainsi la liaison avec les blocs suivants. Pour prévenir ce type d’attaque, la blockchain utilise des mécanismes de consensus (comme la preuve de travail), rendant la falsification extrêmement coûteuse, ce qui garantit la cohérence du registre et la sécurité du réseau.

Différentes formes de la blockchain

La blockchain peut être classée selon les participants et les permissions, formant trois modes de construction différents.

Blockchain publique : accessible à tous, les données de transaction sont totalement transparentes et difficiles à falsifier. Cependant, en raison de la vitesse de traitement plus lente et de la consommation élevée d’énergie et de puissance de calcul, elle est principalement utilisée dans le domaine des cryptomonnaies. Bitcoin, Ethereum, Solana et Cardano sont des exemples typiques de blockchain publique.

Blockchain consortium : réservée aux membres d’un consortium, avec une gestion des permissions plus complexe. Par rapport à la blockchain publique, elle offre une vitesse de transaction plus rapide, des coûts moindres et une meilleure résistance aux attaques, adaptée aux échanges entre institutions. Elle est largement utilisée dans les secteurs de la finance, de l’énergie, de l’assurance et de l’Internet des objets.

Blockchain privée : les droits de lecture et d’écriture sont contrôlés par une organisation ou une entité, offrant un contrôle maximal et une protection de la vie privée, mais avec un risque de manipulation des tokens et de vulnérabilités en sécurité. Ce type de blockchain est principalement utilisé pour la gestion de données et l’audit.

Principaux avantages de la blockchain

La valeur apportée par la blockchain se manifeste sur plusieurs dimensions. En termes de sécurité, toutes les transactions sont protégées par cryptographie, immuables et enregistrées de façon permanente, même par les administrateurs du système. En traçabilité, chaque transaction est enregistrée dans une base de données immuable, permettant de suivre clairement le flux de fonds. En termes d’efficacité, le registre distribué permet des paiements transfrontaliers rapides et à faible coût, ainsi que des règlements de transactions. En précision, la validation conjointe par plusieurs nœuds réduit considérablement les erreurs et rend presque impossible la double dépense.

Limitations à connaître

Malgré ses avantages évidents, la blockchain présente aussi des défis concrets. La perte de la clé privée peut entraîner la perte définitive des cryptomonnaies stockées. Les blockchains publiques utilisant la preuve de travail consomment énormément d’énergie et de puissance de calcul. Les mécanismes de consensus des blockchains privées et consortiums prennent plus de temps, ralentissant les mises à jour et le développement. De plus, la nature anonyme de la blockchain facilite aussi une utilisation illicite.

La blockchain transforme divers secteurs

Les cryptomonnaies sont l’application la plus connue de la blockchain. Dans la chaîne d’approvisionnement, IBM Food Trust utilise la blockchain pour suivre tout le processus logistique, tandis que la marque taïwanaise de thé « Wang De Chuan » enregistre l’origine et le procédé de fabrication du thé ; les consommateurs peuvent scanner un QR code pour voir l’historique complet. Cela résout le problème de la perte de données et de la difficulté à retracer les problèmes dans les méthodes traditionnelles.

La gestion de la propriété intellectuelle connaît aussi une avancée révolutionnaire grâce à la blockchain. Les tokens non fongibles (NFT) associés à des œuvres d’art rendent la vérification des droits d’auteur transparente et immuable. Par exemple, le projet NFT « Phanta Bear » de Jay Chou permet aux fans d’acheter des NFT pour soutenir directement l’artiste tout en obtenant du contenu exclusif.

Le secteur médical explore également le potentiel de la blockchain. L’Estonie utilise la blockchain pour stocker les dossiers médicaux, accessibles uniquement aux médecins autorisés, empêchant toute falsification. Taïwan étudie l’utilisation de la blockchain pour permettre un partage sécurisé des dossiers médicaux entre hôpitaux, évitant aux patients de transporter des rapports papier lors d’un transfert.

Dans la finance, la blockchain facilite l’émission d’obligations et de billets à ordre. Bank of China International a émis en juin 2023 sur Ethereum des billets structurés d’une valeur de plus de 30 millions de dollars. Cela marque une intégration profonde entre la finance décentralisée (DeFi) et la finance traditionnelle.

Comment participer à l’investissement en blockchain

La blockchain en tant que technologie ne peut pas être directement investie, mais il est possible d’investir dans ses applications et ses entreprises de développement. La méthode la plus directe est de participer au trading de cryptomonnaies.

Trading au comptant : la méthode la plus basique. Comme pour les actions, acheter à bas prix et vendre à haut pour réaliser un profit. Par exemple, acheter un bitcoin à 30 000 dollars et le vendre à 50 000 dollars permettrait de gagner 20 000 dollars. Les cryptomonnaies achetées peuvent aussi être stockées dans un portefeuille ou transférées à d’autres.

Minage : adapté aux investisseurs ayant des connaissances professionnelles. Les mineurs vérifient les transactions en fournissant de la puissance de calcul et reçoivent des récompenses, mais cela nécessite un investissement important en matériel et en électricité.

Contrats pour différence (CFD) : la solution la plus efficace et pratique. En tant que produit dérivé financier, il permet aux investisseurs de spéculer sur la hausse ou la baisse des cryptomonnaies sans avoir besoin de clés de portefeuille, avec la possibilité d’utiliser l’effet de levier pour des investissements plus importants avec peu de capital. Attention, les gains et pertes sont amplifiés. Pour ceux qui souhaitent s’engager dans les actifs cryptographiques, ouvrir un compte sur une plateforme réglementée permet de trader des bitcoins, Ethereum, etc., tout en bénéficiant d’une régulation stricte, de faibles frais et de fonctionnalités diversifiées.