Qu’est-ce qu’une blockchain ?

À l’ère du numérique, la blockchain, qui est sur toutes les lèvres, représente l’une des avancées technologiques les plus révolutionnaires du 21e siècle. Si beaucoup l’associent aux cryptomonnaies comme le bitcoin, le potentiel de la blockchain va bien au-delà des devises numériques. En effet, elle sert de base aux systèmes décentralisés, sécurisés et transparents de différents secteurs. Mais qu’est-ce que la blockchain et comment fonctionne-t-elle ? Découvrons ensemble tous les secrets de cette technologie transformatrice.

Les origines de la blockchain

Le concept de blockchain a été créé en 2008 par une personne ou un groupe utilisant le pseudonyme Satoshi Nakamoto. La blockchain a fait ses débuts en tant que technologie sous-jacente au bitcoin, offrant un moyen de tenir un registre décentralisé et infalsifiable pour les devises numériques. Si le Bitcoin a rendu la blockchain populaire, les bases de cette technologie reposent sur d’anciens concepts de sécurité cryptographique ainsi que des systèmes distribués élaborés à la fin du 20e siècle. Petit à petit, la blockchain a évolué pour alimenter une multitude d’applications qui ne se limitent pas à la cryptomonnaie.

Comprendre la blockchain : les notions de base

À la base, une blockchain est un registre décentralisé et distribué qui enregistre des transactions sur plusieurs ordinateurs. Ce registre est conçu pour être sécurisé, transparent et immuable, ce qui signifie que les données qu’il contient ne peuvent pas être modifiées sans le consensus de l’ensemble du réseau. En décentralisant le contrôle de l’information, les réseaux blockchain réduisent les vulnérabilités associées aux points de défaillance centraux. Les réseaux blockchain publics garantissent également que les participants peuvent vérifier de manière indépendante l’intégrité des données, ce qui favorise une plus grande confiance dans le système.

Composants clés des réseaux blockchain

La technologie blockchain repose sur plusieurs éléments clés qui s’assemblent pour former un type de réseau sûr, fiable et innovant. Analysons-les pour comprendre comment ils fonctionnent ensemble :

1. Blocs : chaque bloc contient une liste de transactions, un horodatage et un identifiant unique appelé hachage cryptographique. Ces blocs sont semblables aux pages d’un registre numérique, chacune contenant un instantané de l’activité. Ils sont liés de manière séquentielle, formant une chaîne, ce qui garantit que chacun d’entre eux dépend de l’intégrité du bloc précédent à des fins de vérification.
2. Nœuds : les nœuds sont des ordinateurs ou des appareils individuels participant au réseau blockchain. Ils ne se contentent pas seulement de valider les transactions, mais maintiennent également une copie synchronisée de l’ensemble de la blockchain, agissant comme des contrôleurs indépendants qui préservent l’intégrité du réseau et le protègent contre les points de défaillance uniques.
3. Mécanismes de consensus : les blockchains utilisent des mécanismes de consensus, tels que la preuve de travail (PoW) ou la preuve d’enjeu (PoS), pour garantir que seules les transactions valides sont ajoutées à la blockchain tout en protégeant le réseau contre les activités malveillantes. Ces mécanismes sont des ensembles de règles qui orchestrent l’accord entre les nœuds décentralisés participant au réseau. La plupart des mécanismes de consensus sont conçus pour encourager une participation honnête des nœuds par le biais d’incitations financières (souvent appelées « récompenses de bloc »). Ces récompenses, généralement distribuées sous forme de cryptomonnaie, offrent une incitation financière pour que les nœuds déploient leur puissance de calcul et maintiennent l’intégrité du réseau.

Fonctionnement d’une blockchain :

La blockchain fonctionne comme une chaîne de montage numérique très efficace, où chaque étape, de l’initiation d’une transaction à sa sécurisation au sein de la chaîne, est méticuleusement exécutée. Voici un aperçu du déroulement du processus :

1. Initiation d’une transaction : un utilisateur initie une transaction en transférant par exemple un actif numérique tel que l’USDC.
2. Vérification : les nœuds du réseau vérifient la transaction à l’aide d’algorithmes cryptographiques afin de s’assurer que l’utilisateur dispose des autorisations et des actifs nécessaires.
3. Création de blocs : les transactions vérifiées sont regroupées dans un bloc, qui est ensuite ajouté à la blockchain existante.
4. Consensus : le mécanisme de consensus du réseau, alimenté par des nœuds décentralisés participant au processus, garantit que le bloc satisfait aux exigences spécifiques imposées par le protocole de la blockchain pour être jugé valide.
5. Immuabilité : une fois qu’un bloc est ajouté à la blockchain, la modification de son contenu nécessite la modification de tous les blocs suivants, ce qui est impossible dans la plupart des cas en raison de l’immense puissance de calcul nécessaire pour recalculer et revalider les hachages cryptographiques des blocs modifiés. Ce processus nécessiterait également le contrôle d’une majorité de nœuds du réseau pour parvenir à un consensus, ce qui rendrait la falsification d’un bloc très peu pratique et coûteuse. Ainsi, la structure liée des blocs et les protections cryptographiques favorisent l’intégrité et la sécurité de la blockchain.

Caractéristiques principales d’une blockchain

La blockchain offre aux réseaux un tout nouveau mode de fonctionnement décentralisé, immuable, transparent et sécurisé. Ce changement réduit la nécessité d’autorités centrales et ouvre la porte à des systèmes plus fiables et efficaces.

Décentralisation

Contrairement aux systèmes centralisés traditionnels où une seule entité contrôle les données, les blockchains fonctionnent principalement sur des réseaux pair à pair régis par des protocoles basés sur des codes qui sont sans autorisation, ce qui signifie qu’il n’y a pas d’autorité centrale pour déterminer qui peut participer ou qui peut modifier les règles du réseau sans majorité. Cette décentralisation améliore la sécurité et diminue la dépendance envers les intermédiaires. En répartissant le contrôle entre de nombreux participants, la blockchain réduit le risque de points de défaillance uniques et favorise une infrastructure plus résiliente.

Immuabilité

Les registres de blockchain sont, dans la plupart des cas, permanents et infalsifiables. Une fois les données écrites sur un bloc, il est extrêmement difficile de les modifier, ce qui permet d’obtenir un registre sûr et fiable. Cette immuabilité est possible grâce à la sécurité cryptographique et aux mécanismes de consensus décentralisés.

Transparence

Tous les participants d’un réseau blockchain ont accès au registre partagé, ce qui permet une transparence totale. La blockchain s’avère donc particulièrement précieuse pour les secteurs qui exigent de rendre des comptes, tels que la finance, la gestion de la chaîne d’approvisionnement et les opérations gouvernementales. Grâce à cette transparence, les parties prenantes peuvent auditer et vérifier les données de manière indépendante, renforçant ainsi la confiance dans l’ensemble du réseau.

Sécurité

La blockchain emploie des techniques cryptographiques avancées pour sécuriser les données. Le hachage cryptographique de chaque bloc est lié au hachage cryptographique du bloc précédent, ce qui permet de détecter les modifications non autorisées. Ce cadre de sécurité à plusieurs niveaux protège non seulement les données, mais garantit également que toute tentative de falsification d’un bloc perturbera l’ensemble de la chaîne et alertera immédiatement le réseau.

Types de réseaux blockchain

Il existe plusieurs types de blockchains, chacune étant adaptée à des besoins et à des cas d’utilisation spécifiques. Parmi elles, les blockchains publiques sont de loin les plus couramment utilisées. Leur ouverture et leur accessibilité à toute personne disposant d’une connexion Internet en ont fait la pierre angulaire de nombreux systèmes décentralisés, favorisant ainsi l’utilisation d’un large éventail d’applications dans divers secteurs. Les types de réseaux blockchain incluent :

1. Blockchains publiques : ouvertes à tous, les blockchains publiques telles que Bitcoin et Ethereum permettent une participation sans restriction. Elles sont entièrement décentralisées et transparentes, mais peuvent avoir des vitesses de transaction plus lentes en raison du grand nombre de participants.
2. Blockchains privées : gérées par une seule organisation, les blockchains privées nécessitent une mise en œuvre sur mesure. Les entreprises qui souhaitent développer des blockchains privées peuvent utiliser des cadres libres comme Quorum ou faire appel à des plateformes de fournisseurs de services comme Kinexys ou Corda. (Remarque : Certains fournisseurs de services et plateformes peuvent être utilisés pour créer des blockchains privées ou des blockchains de consortium.) Les blockchains privées offrent un meilleur contrôle sur les autorisations du réseau et sur les vitesses de transaction, mais elles n’ont pas la transparence ni l’ouverture des réseaux publics.
3. Blockchains de consortium : dans une blockchain de consortium, un groupe d’organisations crée et gère le réseau blockchain de manière collaborative. Contrairement à une blockchain privée dont le modèle de contrôle repose sur une seule entité, cette approche collective implique un partage de la responsabilité de la validation des transactions. Toutefois, à l’instar des blockchains privées, les blockchains de consortium sont assorties d’autorisations, limitant l’accès aux personnes ou entités approuvées, ce qui renforce la confidentialité des données sensibles. Les blockchains de consortium sont particulièrement utiles dans les secteurs nécessitant une collaboration étroite, tels que la gestion de la chaîne d’approvisionnement ou les services financiers. Par exemple, Hyperledger Fabric, développé par la Linux Foundation, a été utilisé dans des projets tels que IBM Food Trust, où Walmart et IBM utilisent la blockchain pour suivre les chaînes d’approvisionnement alimentaire.
4. Blockchains hybrides : elles combinent des éléments des réseaux publics et privés et sont souvent conçues pour permettre la vérification publique des transactions tout en autorisant un contrôle centralisé de certains aspects opérationnels. Par exemple, la blockchain Ripple est un système hybride qui prend en charge l’audit public tout en maintenant un contrôle centralisé pour plus d’efficacité.

Remarque : Les avantages et applications de la blockchain évoqués dans cet article concernent principalement les blockchains publiques qui sont conçues pour permettre un maximum de décentralisation et d’ouverture.

Applications concrètes de la blockchain

Il convient de noter que la technologie blockchain n’est pas seulement théorique (ou limitée aux seules devises numériques). En effet, elle modifie la façon dont nous abordons chaque jour toutes sortes de problèmes concrets, et ce, dans de nombreux secteurs. Voici donc quelques-unes des principales applications de la blockchain :

Monnaies numériques

La blockchain est principalement utilisée pour les cryptomonnaies telles que le Bitcoin (BTC) et l’Ethereum (ETH). En fournissant les incitations et les mécanismes de consensus, ces actifs numériques sont essentiels au fonctionnement des blockchains mais ils peuvent également être utilisés pour des transactions pair à pair dans le monde entier. En outre, les blockchains hébergent d’autres types de devises numériques, notamment les jetons, qui sont des actifs numériques construits sur des réseaux blockchain mais qui sont distincts de leur mécanisme de consensus. Ces jetons tirent leur utilité et leur valeur de diverses fonctions, telles que l’accès à des services spécifiques ou la représentation de la propriété d’un actif numérique ou réel.

Les stablecoins, par exemple, sont un type de devise numérique qui apporte la stabilité nécessaire au marché fluctuant des cryptomonnaies. Ainsi, l’USDC est un stablecoin émis par Circle qui est entièrement garanti par des liquidités et des actifs équivalents, et qui permet un échange à valeur égale contre des dollars américains. En servant de pont entre les monnaies fiduciaires traditionnelles et les systèmes décentralisés, les stablecoins comme l’USDC constituent un moyen fiable d’échanger de la valeur. Plus spécifiquement, l’USDC se distingue par l’importance accordée à la transparence et aux attestations régulières, ce qui inspire confiance. Circle adopte également une approche globale et proactive pour s’assurer que l’USDC respecte les normes réglementaires¹ des principales juridictions du monde, renforçant encore davantage la fiabilité et la crédibilité de l’USDC.

Ensemble, les cryptomonnaies et autres actifs numériques basés sur la blockchain permettent des transactions financières sécurisées, transparentes et efficaces, ouvrant la voie à des cas d’utilisation et des modèles économiques innovants.

Decentralized finance (et autres applications décentralisées)

Les applications décentralisées (dApps) sont des logiciels qui fonctionnent sur des réseaux blockchain, offrant aux utilisateurs des services qui ne dépendent pas d’autorités centralisées. Les blockchains fournissent l’infrastructure nécessaire pour soutenir ces dApps de manière décentralisée. Parmi les différents types de dApps, les applications de decentralized finance (DeFi) sont sans doute les plus matures.

La DeFi est un écosystème en pleine croissance d’applications financières décentralisées offrant des services tels que le prêt, l’emprunt et le trading. Elle représente une évolution du système financier existant en éliminant les intermédiaires, comme les banques et les institutions financières qui facilitent habituellement ces services et prélèvent une commission sur les transactions. Ainsi, la DeFi réduit les frais généraux, augmente l’efficacité et rend les services financiers plus accessibles et abordables aux utilisateurs du monde entier. Grâce aux services financiers décentralisés basés sur les blockchains, les utilisateurs peuvent se livrer à des activités financières avec une plus grande autonomie et moins de barrières à l’entrée, ouvrant la voie à un système financier plus inclusif.

Jeux et réseaux sociaux décentralisés

Les secteurs des jeux et des réseaux sociaux tirent parti de la blockchain pour créer des plateformes plus transparentes et axées sur l’utilisateur. Les jeux décentralisés permettent aux joueurs de posséder véritablement des actifs dans le jeu sous forme de non-fungible tokens (NFT), de les échanger sur des marchés ouverts et de participer à des écosystèmes de jeu pour gagner de l’argent. Les plateformes de réseaux sociaux construites sur la blockchain, telles que Lens, visent à donner aux utilisateurs le contrôle de leurs données, à promouvoir la confidentialité et à réduire la dépendance aux plateformes centralisées. Ces innovations responsabilisent les utilisateurs tout en favorisant la créativité et la collaboration.

Gestion de la chaîne d’approvisionnement

La blockchain améliore la transparence et la traçabilité dans les chaînes d’approvisionnement. Les entreprises peuvent contrôler l’origine des produits, ce qui favorise l’approvisionnement éthique et réduit la fraude. En tirant parti de la blockchain, les entreprises peuvent également optimiser la logistique, réduire les inefficacités et renforcer la confiance des consommateurs qui accordent de l’importance à la durabilité et aux pratiques éthiques. Comme mentionné ci-dessus, des entreprises telles que Walmart utilisent la blockchain pour améliorer la gestion de leur chaîne d’approvisionnement.

Soins de santé

La technologie blockchain peut aider à sécuriser les dossiers médicaux sensibles, permettre un partage transparent des données entre les prestataires de soins de santé et favoriser un suivi précis des produits pharmaceutiques. Elle peut également offrir aux patients un plus grand contrôle sur leurs données de santé personnelles en leur permettant d’accorder ou de révoquer l’accès à ces informations de manière sécurisée et transparente. Ainsi, des entreprises telles que Patientory et Avaneer Health utilisent la technologie blockchain pour innover dans le secteur de la santé.

Les possibilités d’applications de la blockchain sont quasiment infinies. Tout secteur qui valorise la décentralisation, les registres immuables ou des transferts d’argent et de données plus rapides et plus économiques peut tirer parti de cette technologie transformatrice. Qu’il s’agisse d’améliorer les systèmes existants ou de créer des solutions entièrement nouvelles, la blockchain redéfinit la façon dont les secteurs se connectent, effectuent des transactions et innovent.

L’avenir de la blockchain

La blockchain est un nouveau système permettant de générer un consensus entre des pairs décentralisés sans autorité centrale. Au fur et à mesure que la technologie évolue, ses applications sont susceptibles de se développer davantage. Des secteurs allant de l’immobilier au divertissement, par exemple, explorent le potentiel de la blockchain pour révolutionner leurs opérations. En outre, un nombre croissant de gouvernements et d’entreprises se tournent vers la blockchain pour des tâches telles que la gestion de l’identité numérique, les paiements cross-border et le partage sécurisé des données. Ces développements suggèrent que la blockchain pourrait avoir un impact déterminant sur l’avenir de l’économie numérique. La blockchain est donc plus qu’un simple mot à la mode ; c’est une technologie révolutionnaire qui ouvre la voie à un monde plus connecté et décentralisé.

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FAQ sur les blockchains

Comment fonctionne une blockchain ?

Une blockchain publique enregistre les transactions de manière sécurisée, transparente et infalsifiable. Chaque transaction est regroupée avec un certain nombre d’autres transactions dans un « bloc ». Ce bloc est lié cryptographiquement au bloc précédent, formant une « chaîne » d’enregistrements qui créent une blockchain.

L’ajout de nouveaux blocs à la chaîne relève de la responsabilité des participants au réseau, ou « nœuds ». Les nœuds doivent se mettre d’accord sur les blocs qui sont valides et donc prêts à être ajoutés à la chaîne à l’aide de « mécanismes de consensus ». Les mécanismes de consensus sont des règles d’accord prédéfinies (p. ex. preuve de travail ou preuve d’enjeu). Une fois que les participants au réseau confirment un bloc, celui-ci est ajouté au registre permanent (une façon courante de décrire une blockchain, qui est un enregistrement permanent des transactions). La structure décentralisée d’une blockchain, couplée à son mécanisme de consensus particulier, aide à maintenir l’intégrité des données et élimine le besoin d’intermédiaires, permettant des interactions continues et sans confiance sur la chaîne. Pour visualiser le fonctionnement d’une blockchain, imaginez un train numérique. Chaque wagon du train représente un bloc lié en permanence à celui qui le précède et à celui qui le suit.

Depuis 2025, les blockchains publiques sécurisent des billions de dollars de valeur, démontrant la résilience des réseaux décentralisés sur plus d’une décennie.

Qu’est-ce qu’un nœud blockchain ?

Un nœud de la blockchain est un appareil qui stocke, valide et transmet des données à travers un réseau blockchain. Il fait partie de l’infrastructure de base conçue pour maintenir la décentralisation et la sécurité des blockchains. Les nœuds conservent une copie du registre de la blockchain et aident à valider et confirmer les blocs de transactions. En théorie, n’importe quel individu peut exploiter un nœud blockchain pour valider et partager des données sur le réseau.

Il existe différents types de nœuds, chacun ayant des rôles spécifiques dans les blockchains qu’ils sont conçus pour prendre en charge. Ainsi, il convient de distinguer les nœuds complets des nœuds légers. Les nœuds complets stockent une copie de l’intégralité de la blockchain. Ils participent au consensus et contribuent à la sécurité des blockchains publiques. Ces nœuds sont généralement utilisés par de grandes entités telles que les mineurs de cryptomonnaie, les fournisseurs de staking, les plateformes d’échange d’actifs numériques, etc. Les nœuds légers ne stockent quant à eux qu’un sous-ensemble des données du registre. Ils s’appuient sur des nœuds complets pour vérifier les transactions. Les portefeuilles de cryptomonnaies comme Atomic, Ledger ou MetaMask sont des exemples courants de nœuds légers. Les nœuds légers sont capables de diffuser des transactions et de communiquer avec le réseau blockchain, mais ils s’appuient sur des nœuds complets pour parvenir à un consensus.

Qu’est-ce qu’une blockchain d’entreprise ?

Imaginez une blockchain conçue uniquement pour les entreprises : c’est ce que l’on appelle les blockchains d’entreprise. Les blockchains d’entreprise offrent des fonctionnalités adaptées aux besoins commerciaux et réglementaires des entreprises. Elles leur permettent de partager et de vérifier des données en toute sécurité entre plusieurs parties, améliorant ainsi la transparence et l’efficacité grâce à un registre immuable. Contrairement à de nombreuses blockchains publiques, elles peuvent prévoir des contrôles de confidentialité essentiels et une gouvernance centralisée conçus pour préserver la confidentialité ou la conformité de certaines données. Les blockchains d’entreprise sont souvent privées et autorisées, ce qui signifie que seuls les participants autorisés peuvent accéder ou contribuer au réseau.

Les blockchains d’entreprise sont souvent exploitées par une seule entité ou un consortium (c’est-à-dire un groupe d’entités). Les cas d’utilisation courants des blockchains d’entreprise incluent la vérification d’identité, la gestion de la chaîne d’approvisionnement et le partage sécurisé de données dans des domaines sensibles, comme les dossiers médicaux dans le secteur médical.

Qui a inventé la blockchain ?

Si vous vous demandez qui a inventé la blockchain, vous n’êtes pas seul. Personne ne connaît avec certitude l’identité de la personne qui l’a inventée. La technologie blockchain (du moins telle que nous la connaissons aujourd’hui) a été conceptualisée par une personne ou un groupe de personnes utilisant le pseudonyme de Satoshi Nakamoto, qui l’a présentée comme une technologie fondamentale dans un article datant de 2008 intitulé « Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System ». Ce document décrit une nouvelle méthode permettant d’obtenir un consensus sur les transactions dans un réseau décentralisé sans dépendre d’une autorité centrale ou d’une tierce partie.

Bien que les premiers chercheurs en cryptographie aient jeté les bases des enregistrements numériques horodatés et des bases de données décentralisées, Nakamoto a initié l’intégration de la cryptographie, les systèmes décentralisés et les incitations économiques pour créer une monnaie numérique entièrement fonctionnelle basée sur la blockchain. La véritable identité de Satoshi Nakamoto reste un mystère à ce jour.

Combien y a-t-il de blockchains ?

Bien qu’il soit difficile de déterminer le nombre exact de blockchains existantes, on en compte au moins 1 000 depuis début 2025 (blockchains publiques, privées et de consortium confondues). La première blockchain publique à avoir connu une utilisation et un succès généralisés (Bitcoin) a été conçue à l’origine pour les transactions de pair à pair (P2P). Aujourd’hui, les blockchains publiques sont largement utilisées pour les transactions, la decentralized finance (DeFi), les smart contracts et d’autres applications.

Les blockchains privées et autorisées, souvent utilisées dans les environnements d’entreprise, incluent des plateformes telles que Corda et Hyperledger. Les blockchains hybrides combinent des éléments des blockchains publiques et privées. En outre, il existe des solutions de couche 2 (couches de calcul supplémentaires situées au-dessus d’une blockchain, généralement conçues pour accélérer et réduire le coût des transactions) et des chaînes secondaires (soit des blockchains séparées liées à une chaîne principale pour des transactions plus rapides ou moins coûteuses). Ces solutions sont conçues pour améliorer l’évolutivité et les performances des blockchains publiques.

Le nombre de blockchains évolue au rythme de l’innovation, des nouvelles applications et de la prolifération des plateformes et des solutions de développement de blockchains. Cette diversité alimente l’innovation, offrant aux utilisateurs, aux développeurs et aux entreprises plus de choix que jamais en matière de création et d’interaction avec des systèmes numériques.