La blockchain : une Lexysérie d’avenir

Episode 1 : Blockchain ? Elementaire mon cher Watson…

Bien sûr vous en avez entendu parler, bien sûr vous avez lu que c’était la « nouvelle frontière », que LA blockchain allait changer le monde notamment par une nouvelle relation à la propriété, que cette technologie révolutionnaire allait tout bouleverser. 

Mais, comme tout un chacun, vous n’avez pas bien cerné ce qu’était cette « blockchain ». C’est que ses aspects techniques sont suffisamment complexes pour rendre un peu opaque le concept.

Pour simplifier, la technologie blockchain est une méthode pour stocker des informations numériques de manière permanente et surtout infalsifiable. 

C’est en réalité une forme de base de données qui est répliquée (distribuée) sur un certain nombre d’ordinateurs (appelés « nœuds »). Cette réplication permet que l’information soit toujours disponible quel que soit l’état d’un des ordinateurs qui participe à la blockchain. Plus il y a de nœuds participants, plus la blockchain est solide. C’est finalement le même principe qui a présidé à l’organisation de l’internet : enlevez un ordinateur et l’internet fonctionne toujours.

Le caractère infalsifiable tient à l’organisation des informations dans une blockchain. 

Matériellement, si on ose dire, une blockchain c’est un simple fichier qui met bout à bout toute l’information qu’on veut y stocker. Le fichier grandit ainsi à chaque fois qu’on ajoute une information. 

En réalité, il s’agit de blocs d’informations, de taille fixe (par exemple 1 Mo sur certaines blockchains), contenant outre l’information proprement dite, le jour et l’heure et quelques autres éléments, dont une empreinte digitale (un « hash ») de l’ensemble, c’est-à-dire une réduction du contenu du bloc à généralement 32 caractères par un algorithme mathématique.  

Dans les « quelques autres éléments » figure l’empreinte du bloc précédent. Et c’est là que réside l’essence de la blockchain (une chaîne de blocs) : si vous voulez altérer une information qui a été ajoutée à la blockchain, il faut d’abord modifier le bloc dans lequel l’information a été stockée, recalculer son empreinte et refaire l’opération pour chacun des blocs suivants. Sinon, il sera très facile de repérer la modification puisque l’empreinte du bloc modifié sera différent de l’empreinte stocké dans le bloc suivant. 

Et non seulement, il faut le faire sur un nœud, mais au moins sur la majorité des nœuds du réseau. Car quand on veut récupérer une information stockée, le système demande à un certain nombre de nœuds de lui fournir cette information. En cas de réponses différentes, parce que l’un des nœuds aurait été corrompu, le système fournit la réponse donnée par la majorité des nœuds. De sorte que pour corrompre une blockchain, il faut réussir à corrompre la majorité de ces nœuds. Dans certaines blockchains, on estime le réseau de nœuds à plus de 100 000… 

Mais la corruption est surtout rendue quasiment impossible par la difficulté du calcul de l’empreinte – du hash -- d’un bloc de données. Les systèmes de blockchains (publiques au moins) obligent en effet, pour enregistrer un bloc, à ce que le hash remplisse une contrainte forte, par exemple commencer par 3 zéros. Toutefois à un bloc de données correspond une seule empreinte. Pour parvenir à un hash qui respecte la contrainte des 3 zéros, il n’y a d’autres choix que d’introduire dans le bloc de données un nombre aléatoire que l’on va faire varier, appelé le « nonce ». A chaque nouveau nonce, on calcule un nouveau hash, jusqu’à ce qu’on trouve un hash qui respecte la contrainte. 

Ce processus itératif, appelé le « minage », nécessite une puissance de calcul considérable : les ordinateurs consacrés au minage sont capables couramment de calculer 10 milliards de hashs par seconde. Ces ordinateurs sont gérés par des particuliers ou des entreprises qui le souhaitent – le minage est ouvert à tous -- et qu’on appelle des « mineurs ». 

L’intérêt pour les mineurs qui essayent de trouver une empreinte valide pour un bloc est qu’ils sont rémunérés (en crypto-monnaie, c’est-à-dire par des jetons associés à la blockchain) lorsqu’ils sont les premiers à avoir validé un bloc. Une véritable économie du « mining » s’est ainsi développée avec des machines produites dans le seul but de « miner » des crypto-monnaies, localisées dans des pays avec une électricité peu chère (car les machines sont fortement consommatrices), formant des fermes de minage utilisées par des coopératives de milliers de mineurs à travers le monde…

Ce système qui rend difficile la validation d’un bloc de données permet de garantir que les blocs déjà validés ne pourront faire l’objet d’une corruption, les puissances de calculs disponibles étant tournés, par intérêt, vers le minage de nouveaux blocs.

On comprend dans ces conditions que la modification de blocs déjà validés est un problème technique insurmontable, rendant donc la blockchain infalsifiable.

 « LA » blockchain ? En fait, ce terme désigne la technologie des chaines de blocs, mais il existe tout un tas d’organisations qui utilisent cette technologie dont les plus connues sont Bitcoin bien sûr, mais aussi Ethereum, Ripple ou encore Digibyte. Ces blockchains publiques ont des caractéristiques communes qui les distinguent des blockchains privées. Nous en reparlerons dans un prochain article.

A suivre !...