Qu’est-ce que la Blockchain ?

La Blockchain fait l’objet de nombreux articles depuis quelques années. Cette technologie très prometteuse enflamme les esprits des quelques spécialistes qui en appréhendent aujourd’hui les tenants et les aboutissants. Pour le grand public, ce terme reste confidentiel au contraire du bitcoin, une application de la blockchain, qui alimente de nombreux fantasmes et un nombre encore plus important de questions. Quelques ouvrages se proposent de démythifier cette technologie aussi mystérieuse que miraculeuse et pourtant véritablement accessible.

La startup Blockchain France s’est donné pour objectif de démocratiser l’accès à la blockchain en éditant, entre autres, le livre blanc « La Blockchain décryptée » en 2016. La technologie n’en était alors qu’à ses débuts et elle a bien évoluée depuis deux ans mais voici comment elle était alors présentée :

La Blockchain décryptée – Avant propos

Dans le monde numérique, et au-delà, la blockchain s’est imposée comme le grand sujet de l’année 2016. « Technologie révolutionnaire », « machine à créer de la confiance », « innovation de rupture d’une ampleur inédite »… : les superlatifs s’accumulent peu à peu dans les médias au fil des semaines.
Pourtant, tout comme le phénomène d’ »uberisation » avait cannibalisé l’année 2015 en étant employé – parfois – de façon excessive, la blockchain court aujourd’hui le danger de devenir un simple buzzword, brandi comme symbole d’une « disruption ultime », sans être pourtant véritablement compris par ceux qui en parlent.
Ces derniers mois, nous avons entendu beaucoup de choses sur la blockchain, des projections les plus fascinantes aux affirmations les plus douteuses. Huit mois après la Une de The Economist (« Comment la blockchain pourrait changer le monde »), que l’on peut considérer comme le départ de l’emballement autour du sujet, il nous a donc semblé important de mettre « pause » sur cette machine médiatique, afin de prendre le recul nécessaire pour analyser les ressorts du phénomène blockchain. […]

En préface, Joël de Rosnay, scientifique et conseillé à la présidence d’Universcience évoque un défi aux pouvoirs centralisés :

La Blockchain décryptée – Préface

Pour la première fois dans l’histoire des révolutions technologiques, l’une d’entre elle, au-delà de la révolution internet, a la capacité d’agir sur le pouvoir vertical et centralisé exercé par les Etats sur la monnaie, sur celui des banques et les transactions financières, des notaires et les cessions immobilières, des monopoles énergétiques sur la distribution d’électricité ou de carburants. Il semblait impossible d’imaginer de tels bouleversements avant le développement de la Blockchain. Sans en refaire l’historique largement médiatisée, rappelons que la Blockchain est un protocole de gestion numérique de données en « open source », décentralisée, infalsifiable et fondée sur les échanges réalisés en P2P dans des réseaux. Cette technologie va bouleverser le rôle des tiers de confiance et des intermédiaires dans des domaines très variés allant de l’audit des entreprises, à des systèmes électoraux et de votes en général, la gestion des propriétés de terrains dans un cadastre ouvert et transparent, des systèmes d’assurance quasi autonomes et autorégulés, où polices d’assurance et réclamations des assurés seraient automatiquement gérées, la vente de tableaux et d’œuvres d’art sans passer par les grandes galeries ou les maisons de ventes aux enchères internationales. La blockchain permet d’éviter les hackers en gérant les informations critiques de manière décentralisée et encryptée. Une telle gestion par blockchain aurait permis, par exemple, d’éviter le piratage de la société Sony et la révélation de messages électroniques personnels.
Tout transfert d’actifs, conservation de données critiques dans des registres, signatures contractuelles sont bouleversés par la blockchain ; d’où le principe des contrats intelligents (smart contract). Une fois lancé, le système gère automatiquement les conditions contractuelles, les termes et les conditions du contrat entre les contractants. Grâce à la transparence et l’infalsifiabilité des blocs, chaque intervenant peut vérifier la réalisation et la justification des termes contractuels et, dans le cas d’une transaction financière, être automatiquement réglée par transfert bancaire.
Dans le domaine énergétique la blockchain va désintermédier les grands pouvoirs centralisés et pyramidaux des énergies fossiles et nucléaires. Grâce à la Smartgrid qui permet l’adaptation de la fourniture d’électricité à l’offre et à la demande et grâce au réseau de distribution de biocarburants produits localement dans des conditions agricoles, des particuliers vont pouvoir, grâce à la blockchain, acheter et vendre de l’électricité ou des biocarburants de manière sécurisée et sans intermédiaire. Un tel système de vente d’électricité dans la Smartgrid existe déjà à Brooklyn. Il va certainement s’étendre aux ventes d’électricité provenant des voitures électriques en stationnement, dans le cadre du protocole VTG (Vehicule to Grid). Ainsi, grâce à la blockchain, Enernet deviendra aussi important, sinon plus, qu’internet, car sur un plan politique il favorisera une véritable démocratie énergétique inexistante aujourd’hui. Même s’il est question de transition énergétique, les grandes décisions restent entre les mains des pouvoirs centralisés.
Mais évidemment face à une telle révolution de nombreuses questions demeurent. Ce livre intelligent, proposé par Blockchain France et édité par Netexplo, qui a prouvé sa compétence en matière de prospective, permet d’apporter les premières réponses. Comment vont réagir les grands pouvoirs étatiques industriels ou institutionnels, aux nouveaux risques de désintermédiation représentés par la blockchain ? Elle instaure une perte de pouvoir incontestable pour les banques sur le marché du crédit, les compagnies d’assurance et la gestion statistique et impersonnelle de leurs clients, les grandes galeries d’art, les sociétés d’auteurs compositeurs, les monopoles de distribution de l’énergie. Il paraît aujourd’hui évident qu’ils ne se laisseront pas influencer pour modifier leurs structures.
Il existe cependant de nombreuses questions à régler. Par exemple, renforcer le cadre législatif de la blockchain, garantir l’interopérabilité des systèmes et des réseaux pour que les registres, la transparence, la confidentialité puissent être assurés dans toutes les conditions. Poursuivre et financer des recherches dans tous les domaines de la blockchain avec la nécessité de réaliser des expérimentations de cas d’usage et surtout continuer à favoriser la transversalité des actions et du pouvoir de décision des particuliers.
La France ne peut manquer de s’impliquer dans une telle révolution à la fois technique et sociétale. Ce livre souligne les grandes voies à suivre pour rester compétitif dans ces domaines. Les mesures récentes prises par le Ministère de l’Economie sont un signe encourageant dans la bonne direction. Mais une nouvelle lutte de pouvoir va s’engager, fondée non plus sur les seuls rapports de force entre structures verticales et centralisées, mais dans le cadre de rapports de flux entre personnes informées et responsables, connectées en réseaux.
On a prédit la prise de pouvoir des robots supprimant et remplaçant le travail des
« cols blancs » après celui des « cols bleus ». Avec la Blockchain on va assister au contraire à un retour de l’humain dans l’écosystème numérique avec de réelles opportunités de choix, de partages, de liberté d’achat ou de vente, de travail indépendant, avec en même temps la catalyse et le développement de la créativité collective.

Suite à cette introduction, la question persiste : « Mais qu’est-ce donc que cette fameuse blockchain ! ».  Voici donc une définition et une explication sur son fonctionnement.

La Blockchain décryptée – Qu’est-ce que la blockchain ?

La blockchain est une technologie de stockage et de transmission d’informations. Cette technologie possède en particulier trois caractéristiques majeures : elle est transparente, sécurisée, et fonctionne sans organe central de contrôle.
Transparente, car chacun peut consulter l’ensemble des échanges inscrits sur une blockchain depuis sa création. Sécurisée, comme nous l’expliquerons plus loin en détails. Sans organe de contrôle, puisque la blockchain est fondée sur des relations de Pair-à-Pair.
Concrètement, une blockchain est une base de donnée numérique infalsifiable sur laquelle sont inscrits tous les échanges effectués entre ses utilisateurs depuis sa création. C’est parce que les échanges successifs y sont enregistrés sous forme de blocs de transactions que l’on appelle ce registre une « blockchain », ou chaîne de blocs.

blockchain01

Différents types de blockchains coexistent. Celles-ci partagent toutes une caractéristique essentielle, qui les distingue des bases de données « classiques » : ce sont toutes des bases de données distribuées. Cela signifie que différents exemplaires de ce registre existent simultanément sur différents ordinateurs (qui deviennent à la fois clients et serveurs : on parle de « nœuds » du réseau). Lorsqu’un bloc est ajouté à une blockchain, il est ajouté presque simultanément sur chacun des exemplaires de ce registre.
Il existe des blockchains publiques, ouvertes à tous (par exemple : Bitcoin et Ethereum), et des blockchains privées, dont l’accès et l’utilisation sont limités à un certain nombre d’acteurs.
Une blockchain publique peut être assimilée à un grand livre comptable public et infalsifiable. Comme l’écrit le mathématicien Jean-Paul Delahaye, il faut s’imaginer « un 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 ».

La Blockchain décryptée – Comment fonctionne la blockchain ?

Pour une première approche du fonctionnement des blockchain, le plus facile est de raisonner avec une blockchain purement monétaire. On peut prendre l’exemple de Bitcoin, ou d’une blockchain avec des jetons « simples », pour laquelle une transaction se résume en fait à trois informations : qui donne quoi à qui.
Par exemple, on peut imaginer qu’Alexandre veuille donner deux bitcoins à Camille.
Les transactions effectuées entre les utilisateurs du réseau sont d’abord regroupées par blocs. Cette étape passée, il est nécessaire de vérifier qu’Alexandre a les moyens de réaliser cette transaction, avant qu’elle ne soit inscrite dans la blockchain. Le processus est simple, dans la mesure où la blockchain ne tolère pas le découvert : pour qu’Alexandre puisse envoyer ces bitcoins à Camille, il doit les avoir reçus au préalable.
Ceux qui sont chargés de vérifier la validité des transactions sont des acteurs du réseau que l’on appelle des « mineurs ».
Lors de la vérification, l’historique des transactions d’Alexandre est remonté pour vérifier que ces 2 bitcoins qu’il a reçus précédemment n’ont pas été réutilisés depuis. On vérifie en fait tout simplement qu’il n’essaye pas de dépenser deux fois l’argent qu’il a reçu.
Une fois les vérifications effectuées, le bloc dans lequel se trouve la transaction entre Alexandre et Camille est validé par les mineurs, selon des techniques qui dépendent du type de blockchain, et qui permettent d’atteindre le consensus distribué, c’est-à-dire le consensus des nœuds sur l’état du réseau. Dans la blockchain Bitcoin, cette technique est appelée le « Proof-of-Work » (preuve de travail) et consiste en la résolution de problèmes algorithmiques très lourds.
Si le bloc est validé, il est horodaté et ajouté à la chaîne de blocs. La transaction est alors visible pour le récepteur ainsi que l’ensemble du réseau. Camille possède maintenant ses deux bitcoins.
Ce processus prend un certain temps selon la blockchain considérée (environ une dizaine de minutes pour Bitcoin, 15 secondes pour Ethereum). Le protocole modifie la difficulté du calcul afin que celui-ci ait toujours la même durée, celle prévue dans le code source.

Bitcoin, aujourd’hui la blockchain la plus connue du grand public, n’en est qu’une parmi d’autres. Il semblerait qu’elles aient la capacité de révolutionner de nombreux domaines d’application. Elles doivent cependant être adaptées à chaque cas en modulant les règles d’accès, les règles de sécurité, le mode de fonctionnement, etc.

La Blockchain décryptée – Quels sont les différents types de blockchain ?

Il faut distinguer d’une part les blockchains publiques, d’autre part les blockchains privées.
Les blockchains publiques constituent les blockchains « historiques ». Il s’agit de blockchains accessibles à n’importe qui dans le monde : chacun a libre accès au registre. En outre, chacun peut envoyer des transactions et s’attendre à ce qu’elles soient incluses dans le registre (tant que ces transactions respectent les règles de cette blockchain). Enfin, chacun peut participer librement au processus d’approbation (celui qui permet de décider quel bloc sera ajouté à la chaîne et qui définit l’état du système). Bitcoin et Ethereum constituent les deux principales blockchains publiques. D’autres existent également, de moindre ampleur : Litecoin, Dogecoin, etc.
Dans le cas des blockchains privées (parfois appelées « de consortium »), le processus d’approbation est contrôlé par un nombre restreint et choisi de nœuds. Par exemple, une quinzaine d’institutions financières pourraient se mettre d’accord et organiser une blockchain dans laquelle un bloc devrait être approuvé par au moins 10 d’entre elles pour être valide. Il existe donc une double modification au système originel, puisque non seulement les participants au processus d’approbation sont limités et sélectionnés, mais en outre ce n’est plus la règle de la majorité qui s’impose. Le droit de lire la blockchain, c’est-à-dire l’accès au registre, peut-être, lui, soit public, soit réservé aux participants du réseau.
Il existe également des cas de blockchains privées où le processus d’approbation est limité à un unique acteur, bien que les autorisations de lecture par exemple puissent être publiques. Ce peut être le cas par exemple lorsque plusieurs départements d’une même entreprise dialoguent autour d’une blockchain en interne.
A la différence des blockchains publiques, l’existence d’une crypto-monnaie n’est pas nécessaire pour les blockchains privées : ces dernières n’ont en effet pas besoin de rémunérer leurs membres pour la validation des transactions. Les logiques de Proof-of-work n’existent donc pas nécessairement dans ce type de blockchains.
Les blockchains privées présentent certains avantages, qui peuvent expliquer l’intérêt que leur portent notamment les institutions financières : gouvernance simplifiée, acteurs connus, coûts réduits, rapidité, confidentialité, mise en conformité facilitée par les possibilités d’audit y compris par le régulateur… Elles font néanmoins débat car celle-ci réintroduisent des acteurs humains dans la gestion du réseau (gérant l’accès et le fonctionnement) alors que le concept central d’une blockchain (publique) est de supprimer le tiers de confiance. Le consortium R3 qui travaille sur ce sujet et fédère une quarantaine de banques mondiales parle d’ailleurs de « distributed ledger » plutôt que de blockchain.

 

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