Comment fonctionne la blockchain ?

Il convient d’entrer plus en avant dans la technique de ce dispositif d’enregistrement électronique distribué (Distributed Ledger Technology – DLT). 

Ainsi, la capacité de résilience du système, grâce au fonctionnement distribué, évite de dépendre d’une infrastructure centralisée possiblement défaillante.

Ce registre contient des blocs. Chaque bloc possède une empreinte électronique unique – un hash d’environ 60 caractères. D’après le protocole de Satoshi Nakamoto, le hash est obtenu par la combinaison de quatre éléments.  

Le premier élément est l’empreinte numérique du bloc précédent (prev-hash). Ce qui explique que les blocs forment entre eux une chaîne et qu’ils sont verrouillés comme une succession de cadenas. Il n’est donc pas possible de modifier un bloc de la chaîne sans altérer l’intégralité de la chaîne et fausser l’ensemble des empreintes numériques. Cet élément contribue à la caractéristique d’immutabilité de la blockchain. 

Le second élément est un résumé de la transaction qui vient d’être réalisée. Par exemple, le paiement en bitcoin d’une transaction entre deux personnes (A et B). A et B titulaires d’un compte en bitcoin détiennent une clé publique (qui serait comme un IBAN) et une clé privée (comme un code PIN) pour leur permettre de valider les transactions. Cette information est essentielle pour lutter contre la fraude, en vérifiant tout simplement que A dispose bien de la valeur qu’il propose d’investir. Cet élément concourt à la sécurité de la blockchain. 

Le troisième élément décrit dans le protocole est l’horodatage (ou ancrage), le « timestamp server ». Il a pour objectif d’indiquer quand le bloc a été créé dans la blockchain et donc quand A et B ont réalisé la transaction. L’on comprend pourquoi il est donc un outil de certification de la transaction et non d’authentification – à l’origine d’inquiétudes pour le notariat. Cet élément confère donc à la blockchain une caractéristique de traçabilité des transactions. 

Le quatrième élément consiste en la résolution d’un problème cryptographique complexe. La résolution de ce problème est une preuve de calcul, que l’on nomme proof of work. Ce sont des mineurs qui mettent à disposition la puissance de calcul de leurs ordinateurs (hash/seconde).

Lorsqu’un mineur parvient à la solution, il remporte une rémunération. Il faut que la majorité de la communauté confirme la validité de la transaction pour qu’un nouveau bloc soit inscrit dans la chaîne. Parvenir à résoudre ce problème cryptographique complexe avec un seul calcul est presque impossible. Ce travail de résolution n’est pas - n’est plus - celui de personnes physiques dans un appartement surchauffé par des machines, mais celui réalisé par des fermes de serveurs, dont la consommation électrique est un sujet de préoccupation. Si le bloc est validé, il est horodaté, ajouté à la chaîne de blocs. Le registre contenant la nouvelle transaction est enfin distribué à l’ensemble des nœuds du réseau. Autrement dit, il n’y a pas un exemplaire unique au centre du système consultable par tous, il y en a une multitude en circulation à un même moment et ils s’actualisent en pair à pair. Plus il y a de registres, plus la blockchain est sûre. En effet, il faut corrompre la majorité des registres plus un pour parvenir à introduire une fausse vérité dans la blockchain et il devient presque impossible de les falsifier tous simultanément. Ce dernier élément concourt à une fonction d’intégrité de la blockchain.