Qu'est-ce que la blockchain ?
La blockchain est une technologie révolutionnaire qui permet d'enregistrer les transactions sur un grand livre distribué. Elle est à la base des crypto-monnaies comme le bitcoin et l'ethereum, mais s'étend bien au-delà. Essentiellement, une blockchain est une chaîne de blocs, où chaque bloc contient une liste de transactions. Ces blocs sont liés et sécurisés à l'aide de la cryptographie, formant une chaîne inviolable et infalsifiable.
La nature décentralisée de la blockchain signifie qu'elle ne repose pas sur un point de contrôle central. Elle utilise plutôt un réseau pair-à-pair où chaque participant (nœud) possède une copie du grand livre, ce qui garantit la transparence et la sécurité. La blockchain est donc une solution idéale pour les situations où la confiance est un problème ou lorsqu'un contrôle centralisé présente un risque.
Comment fonctionne la blockchain ?
Le fonctionnement de la blockchain peut être décomposé en plusieurs étapes clés :
- Initiation de la transaction : Un utilisateur initie une transaction, qui peut concerner des crypto-monnaies, des contrats, des enregistrements ou toute autre donnée numérique.
- Création de blocs: Une fois qu'une transaction est initiée, elle est regroupée avec d'autres transactions pour créer un nouveau bloc.
- Validation : Les nœuds du réseau valident la transaction à l'aide d'algorithmes. Ce processus est connu sous le nom de "minage" dans certaines blockchains comme le bitcoin.
- Hachage et liaison: Chaque bloc reçoit un hachage unique (une empreinte cryptographique) et inclut le hachage du bloc précédent, ce qui permet de les relier.
- Ajout au grand livre : Une fois validé, le bloc est ajouté à la blockchain et la transaction est terminée.
Pourquoi la blockchain est-elle importante ?
La technologie blockchain représente un changement de paradigme dans la manière dont les informations sont collectées et communiquées. Elle offre un moyen sûr et transparent d'enregistrer les transactions et de gérer les données. Les implications sont vastes et comprennent
- Une sécurité renforcée : La nature décentralisée et cryptographique de la blockchain la protège contre la falsification et la fraude.
- Transparence accrue: Avec la blockchain, toutes les transactions sont visibles par tous les participants, ce qui garantit une transparence inégalée.
- Réduction des coûts : En éliminant les intermédiaires, la blockchain réduit les coûts et la complexité des transactions.
- Efficacité accrue : La blockchain automatise et rationalise les processus, ce qui permet des transactions plus rapides et sans erreur.
Applications de la blockchain
Le potentiel de la blockchain s'étend à différents secteurs :
- Cryptocurrencies : Les monnaies numériques comme le Bitcoin et l'Ethereum.
- Contrats intelligents : Contrats auto-exécutoires dont les termes sont directement écrits dans le code.
- Gestion de la chaîne d'approvisionnement: Amélioration de la transparence et de la traçabilité.
- Banque et finance : Pour des transactions sécurisées et efficaces.
- Soins de santé: Gestion sécurisée et efficace des dossiers médicaux.
- Systèmes de vote : Garantir des processus électoraux sécurisés et infalsifiables.
- Propriété intellectuelle : Protéger et gérer les droits numériques.
Avancé - Qu'est-ce que la structure de données de la blockchain ?
La structure de données de la blockchain est expliquée comme un enregistrement de blocs de transactions liés entre eux et ordonnés. Elle peut être sauvegardée sous forme de fichier ou dans une base de données ordinaire. Chaque bloc peut être reconnu par un hachage, créé à l'aide de l'algorithme de hachage cryptographique SHA256 sur l'en-tête du bloc. Chaque bloc mentionne un bloc antérieur, également appelé bloc parent, dans le champ "previous block hash" (hachage du bloc précédent) de l'en-tête du bloc. Examinons d'abord chaque terme de plus près.
Index - Ce terme symbolise l'emplacement du bloc dans la blockchain. Le premier bloc est indexé "0", le suivant "1", etc.
Hachage - Le hachage est la fonction qui facilite la classification rapide des données dans l'ensemble de données.
Hachage précédent - Chaque bloc de la structure de données de la blockchain est associé à ses ancêtres. Cette caractéristique ajoute à son immuabilité en tant que variété dans l'ordre des blocs.
numTx - Il s'agit d'un décompte du nombre de transactions énumérées dans le bloc.
Horodatage - Enregistre l'heure à laquelle le bloc a été construit.
Nonce - Il s'agit d'un nombre entier (32 ou 64 bits) utilisé dans la méthode d'extraction.
Transaction - Il s'agit d'une piste différente sauvegardée sous forme de tableaux dans le cadre du bloc. Elle enregistre la version spécifique d'une transaction exécutée jusqu'à présent dans le bloc.
Arbre de Merkel - Un arbre de Merkle, également appelé arbre de hachage binaire, est une structure de données utilisée pour compiler et valider efficacement l'exactitude de grands ensembles de données.
Qu'est-ce qu'un bloc ?
Un bloc est une structure de données. Selon le Bitcoin Book, un bloc est une structure de données conteneurisée qui regroupe les transactions en vue de leur incorporation dans le grand livre public connu sous le nom de blockchain.
Détails du bloc
Le bloc est composé d'un en-tête qui comprend des métadonnées, accompagnées d'un long enregistrement de transactions qui font avancer sa taille. L'en-tête du bloc est de 80 octets et la transaction commune est d'au moins 400 octets. Le bloc commun comprend plus de 1900 transactions. Un bloc complet, avec toutes les transactions, est presque 10 000 fois plus grand que l'en-tête du bloc.
Qu'est-ce que l'en-tête de bloc ?
L'en-tête de bloc est constitué de métadonnées (données sur les données).
Détails de l'en-tête de bloc
La première partie : Il y a une référence au hachage d'un bloc précédent, qui relie ce bloc au bloc précédent dans la blockchain.
La deuxième partie : Dans cette partie, les métadonnées telles que l'horodatage et le nonce sont en corrélation avec la course à l'exploitation minière.
La troisième partie : Dans ces métadonnées se trouve la racine de l'arbre de Merkle. Cette racine d'arbre est une structure de données utilisée pour compiler efficacement toutes les transactions du bloc.
Les identificateurs de blocs
Les blocs peuvent être identifiés de deux manières. Il s'agit du hachage cryptographique et de la hauteur du bloc.
L'identifiant primitif d'un bloc est son hachage cryptographique. Il est également connu sous le nom d'empreinte digitale numérique et est construit en hachant deux fois l'en-tête du bloc à l'aide de l'algorithme SHA256. Le hachage de 32 octets qui en résulte est décrit comme le hachage du bloc, mais c'est plus précisément le hachage de l'en-tête du bloc qui est utilisé pour le calculer. Par exemple, 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f est le hachage du premier bloc de bitcoins jamais créé. Le hachage du bloc reconnaît un bloc et peut être déterminé de manière autonome par n'importe quel nœud en hachant directement l'en-tête du bloc.
Un autre moyen de reconnaître un bloc est son emplacement dans la chaîne de blocs. Il s'agit de la hauteur du bloc. Le premier bloc créé se trouve à la hauteur de bloc 0 (zéro) et est le même bloc que celui qui a été précédemment cité par le hachage du bloc suivant : 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f.
Qu'est-ce que le bloc Genesis ?
Le premier bloc de la blockchain est connu sous le nom de bloc Genesis. Il a été construit en 2009. C'est le parent universel de tous les blocs de la blockchain. En d'autres termes, si l'on commence par n'importe quel bloc et que l'on suit la chaîne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, on finit par arriver au bloc genèse.
Chaque nœud commence perpétuellement avec une chaîne de blocs d'au moins un bloc, car le bloc d'origine ne peut pas être modifié. Chaque nœud reconnaît toujours le hachage et la structure du bloc d'origine. Il reconnaît également l'heure fixe à laquelle il a été créé et même sa transaction unique. Ainsi, chaque nœud possède le point de départ de la blockchain, une "racine" sécurisée à partir de laquelle il est possible de construire une blockchain fiable.