Blockchain

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Représentation d’une chaîne de blocs. La chaîne principale (en noir) est composée de la plus longue suite de blocs après le bloc initial (vert). Les blocs orphelins sont représentés en violet.

Une (ou un) blockchain, ou chaîne de blocs[1],[2], est une technologie de stockage et de transmission d'informations sans organe de contrôle. Techniquement, il s'agit d'une base de données distribuée dont les informations envoyées par les utilisateurs et les liens internes à la base sont vérifiés et groupés à intervalles de temps réguliers en blocs, l'ensemble étant sécurisé par cryptographie, et formant ainsi une chaîne[3]. Par extension, une chaîne de blocs est une base de données distribuée qui gère une liste d'enregistrements protégés contre la falsification ou la modification par les nœuds de stockage. Une blockchain est donc un registre distribué et sécurisé de toutes les transactions effectuées depuis le démarrage du système réparti.

Une analogie avec l'Internet (TCP/IP) peut être dressée, car il s'agit dans les deux cas de protocoles informatiques sous-jacents à une infrastructure décentralisée. Internet transfère des paquets de données d'un point A à un point B, alors que la blockchain permet à la « confiance » de s'établir entre des agents distincts du système[4].

Aspects[modifier | modifier le code]

Historiques et sociétaux[modifier | modifier le code]

Beaucoup de monnaies virtuelles et de crypto-monnaies utilisent les blockchains pour leur sécurité. Satoshi Nakamoto, l'inventeur du bitcoin, a été le premier à appliquer une blockchain décentralisée[5]. Les transactions sur une blockchain sont très difficiles à annuler parce que les blockchains sont résistantes aux changements[6].

Environnementaux[modifier | modifier le code]

Une étude réalisée en 2014 par deux chercheurs irlandais montre que les systèmes basés sur le concept de blockchain avec preuve de travail peuvent être qualifiés de gouffres énergétiques[7].

Cet inconvénient a été pris en compte dans le protocole Ethereum avec le remplacement prévu du procédé de minage de type preuve de travail par un minage de type preuve d'enjeu. La date de ce changement n'est pas encore fixée.[8].

Juridiques[modifier | modifier le code]

La chaîne de blocs pose des questions d'ordre juridique[9]. Ces questions portent sur différents points : le droit de la concurrence[10], le droit de la propriété intellectuelle, le droit du contrat ainsi que la gouvernance de la chaîne[9].

En particulier, la blockchain publique fonctionne sans tiers de confiance, correspondant à une forme d'idéalisme communautaire. Elle se différencie de la blockchain de consortium où les nœuds participants au consensus sont définis à l'avance, comme dans le projet R3.

Une blockchain privée fonctionne avec un cadre établi dont les règles régissent le fonctionnement, alors que la blockchain publique ne définit pas d'autre règle que celle du code constitué par la technologie protocolaire et logicielle qui la compose.

En règle générale, la loi applicable à la chaîne est la loi désignée par les parties[9].

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

La preuve de travail, méthode historique de consensus[modifier | modifier le code]

La chaîne de blocs est une forme de mise en œuvre de la solution du « problème des généraux byzantins ». Ce problème mathématique consiste à s'assurer qu’un ensemble de composants informatiques fonctionnant de concert sait gérer des défaillances (ou malveillances) et arrive à produire un consensus. Le système doit pouvoir maintenir sa fiabilité dans le cas où une part minoritaire des composants enverrait des informations erronées ou malveillantes pour contourner la vérification de la double dépense[pas clair].

La méthode historique pour aboutir à ce type de consensus est « la preuve de travail » (proof of work). Cette méthode utilise l’énergie comme moyen de vérification que le « mineur » a bien réalisé un travail[11]. Le protocole utilise un système cryptographique fondé sur un système décentralisé de preuves : la résolution de la preuve nécessite une puissance de calcul informatique élevée, fournie par les mineurs. Dans le cas de bitcoin, il faut répéter plusieurs centaines de milliards de fois l’opération pour espérer résoudre ce problème[11]. Les mineurs sont des entités dont le rôle est d’alimenter le réseau en puissance de calcul, pour permettre la mise à jour de la base de données décentralisée. Pour cette mise à jour, les mineurs doivent confirmer les nouveaux blocs en déchiffrant les données.

Une concurrence existe entre les mineurs pour le décryptage des transactions, permettant à la puissance disponible sur le réseau de croître. N’importe qui peut prêter sa puissance de calcul pour miner, mais plus les mineurs sont nombreux plus la résolution des preuves est difficile à s’attribuer. Ainsi, le protocole peut devenir quasi-inviolable dès lors que la concurrence est forte à chaque nœud du réseau, c'est-à-dire qu’aucun groupement de mineurs ne devient majoritaire[4].

Dans le cas de bitcoin, chaque mineur est rémunéré pour le travail fourni à soutenir le réseau.

Parmi les écueils associés à cette méthode figurent : le temps de latence nécessaire pour valider une transaction et le gain décroissant des mineurs. La consommation importante d'énergie liée à cette méthode est aussi pointée[11]. Face à ces constats, la communauté blockchain débat de l’utilisation de méthodes de consensus qui ne seraient plus la preuve de travail mais par exemple la preuve de participation.

Autres méthodes de consensus[modifier | modifier le code]

Plusieurs entités utilisent d'autres méthodes de consensus. Ainsi, la crypto-monnaie Peercoin utilise un mélange entre la « preuve de travail » et la « preuve de participation » (proof of stake), c'est-à-dire qu’elle adapte la difficulté du travail en fonction de la « part » de chacun des nœuds. La « participation » étant définie comme le produit du nombre de peercoins détenus et de l’âge de chacun de ces nœuds. Plus la participation est élevée, plus la difficulté de la fonction de hachage est réduite[12] (le hachage permet de réduire un ensemble de données par un procédé cryptographique. Il régit le système proof-of-work. Les hashs sont simples à vérifier mais très difficiles à résoudre) ; ceci réduit mécaniquement la consommation d'énergie des algorithmes de minage (SCRYPT ou SHA-256) nécessaires à la création de monnaie.

Ethereum, qui utilise la méthode de « la preuve du travail », a annoncé en 2015 sa décision de migrer progressivement vers la preuve de participation en 2018 ou 2019[13].

Transactions[modifier | modifier le code]

Les transactions représentent les échanges entre les utilisateurs, qui sont stockés au sein des blocs de la chaîne de blocs.

Blocs[modifier | modifier le code]

Les différentes transactions enregistrées sont regroupées dans des blocs. Après avoir enregistré les transactions récentes, un nouveau bloc est généré et toutes les transactions vont être validées par les « mineurs » , qui vont analyser l'historique complet de la chaîne de blocs. Si le bloc est valide, il est horodaté et ajouté à la chaîne de blocs. Les transactions qu'il contient sont alors visibles dans l'ensemble du réseau. Une fois ajouté à la chaîne, un bloc ne peut plus être ni modifié ni supprimé, ce qui garantit l'authenticité et la sécurité du réseau.

Chaque bloc de la chaîne est constitué des éléments suivants :

  • plusieurs transactions ;
  • une somme de contrôle (« hash »), utilisée comme identifiant ;
  • la somme de contrôle du bloc précédent (à l’exception du premier bloc de la chaîne, appelé bloc de genèse) ;
  • une mesure de la quantité de travail qui a été nécessaire pour produire le bloc. Celle-ci est définie par la méthode de consensus utilisée au sein de la chaîne, telle que la « preuve de travail », ou « preuve de participation »[14].

Applications[modifier | modifier le code]

L'application phare de cette technologie est celle des crypto-monnaies comme l'est par exemple le bitcoin, qui est toutefois loin d'être la seule monnaie virtuelle[15] : il en existe de multiples autres comme Ethereum.

Au-delà de son aspect monétaire, cette technologie de stockage décentralisé d'informations pourrait avoir de multiples applications[évasif], dont :

  • des applications basées sur les contrats intelligents, permettant d'échanger toutes sortes de biens ou de services[16] ;
  • des moyens de réduire les coûts de paiement et les coûts de transaction[11]. Les banques internationales ont fait des annonces en 2015 sur ces sujets. Vingt-cinq d'entre elles ont par exemple signé un partenariat avec une société américaine R3 pour l’utilisation de blockchains dans les marchés financiers[17]. Citibank a également annoncé son souhait d'émettre sa propre cryptomonnaie, le Citicoin[18]. De même, en avril 2015, la banque UBS a ouvert à Londres son propre laboratoire de recherche dédié à l'étude de la technologie blockchain et à ses applications dans le domaine financier[19]. À travers ces recherches et ces consortiums, les banques espèrent mettre en place une technologie basée sur la blockchain qui deviendra une référence au sein du domaine bancaire. En effet, le consortium ou la banque qui parviendra le premier à sortir une technologie éprouvée sera à même de facturer son propre service auprès des autres acteurs du domaine financier[20] ;
  • des moyens d'améliorer leurs systèmes prédictifs dits « d'oracles », pour les assurances notamment[21] ;
  • le développement d'assurances peer-to-peers[22].
  • traçabilité des produits de la chaîne alimentaire[23],[24]

La technologie est développée au Ghana par l'ONG Bitland pour créer un cadastre virtuel[25]. Un projet similaire avait été envisagé un temps au Honduras[26] mais n'avait finalement pas abouti[27]. La Géorgie a également annoncé une expérimentation de cadastre sur la blockchain en partenariat avec la start-up bitcoin BitFury[28], de même que la Suède avec la start-up ChromaWay[29].

Initiatives à travers le monde[modifier | modifier le code]

En France[modifier | modifier le code]

En décembre 2015, la Caisse des Dépôts a lancé une initiative avec de grands acteurs financiers, institutionnels et startups du secteur (dont Allianz, BNP Paribas, BPCE, Crédit Agricole, AXA, CNP Assurances, Croissance Plus, Blockchain Solutions, Paymium et Ledger)[30] pour tester des cas d'usage.

Le gouvernement a lancé des consultations sur un cadre dérogatoire permettant d'expérimenter la blockchain sur les bons de caisse puis le ministre de l'Économie, de l'Industrie et du Numérique a annoncé le 29 mars 2016 une adaptation de la réglementation de la blockchain au marché des bons de caisse[31]. Malgré « l’engouement planétaire » tel que le décrit le magazine L'Expansion, en 2016, la France semble timide face au principe de la chaîne de blocs[32].

En juin 2016 plusieurs députés français ont proposé deux amendements qui font référence à la blockchain auprès du Parlement français, dans le cadre de la loi Sapin sur la transparence financière et la lutte contre la corruption[33], mais ceux-ci ont été rejetés. Le gouvernement lui-même a déposé un amendement relatif aux titres non cotés qui a été, lui, accepté[34].

Fin 2017 le conseil des ministres a adopté une ordonnance facilitant la transmission de certains titres financiers non cotés au moyen de la technologie "blockchain", une première en Europe selon Bercy[35]. La modification du code monétaire et financier ouvre la possibilité d'une sécurisation juridique du développement de la technologie et de l'usage de la chaîne de bloc sous la dénomination « dispositif d'enregistrement électronique partagé »[36].

Début 2018, l'Assemblée nationale a créé une mission d'information sur la blockchain, regroupant 17 députés (LREM pour la plupart) venant de trois commissions permanentes (affaires économiques, lois et finances) ; le président en est Julien Aubert et Jean-Michel Mis et Laure de la Raudière sont corapporteurs[37]. C'est une initiative de Laure de La Raudière qui en 2017 a proposé deux amendements qui auraient pu autoriser le Quai d'Orsay à expérimenter la blockchain pour la dématérialisation des actes d'état civil, et qui en 2016 avait avec une dizaine d'autres parlementaires souhaité donner une valeur probante aux enregistrements de transactions authentifiés par cette même blockchain)[37]. Cette mission inclut Paula Forteza (présidente du groupes d’études « Internet et société numérique » et ex-rapporteuse du groupe de travail « démocratie numérique »), ainsi que Éric Bothorel qui pilote le groupe parlementaire « Économie numérique de la donnée, de la connaissance et de l’IA » à l’Assemblée nationale[37].

Cette mission bénéficie depuis mars 2018 de l'appui de l'Office Parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, qui a constitué une mission courte sur les enjeux scientifiques et technologiques des blockchains dont les rapporteurs sont les députés Valéria Faure-Muntian (LREM) et Claude de Ganay (LR), et le sénateur Ronan Le Gleut (LR)[38],[39].

En Europe[modifier | modifier le code]

Le Parlement européen a validé en mai 2016 la création d'un groupe de travail chargé de surveiller la blockchain et les crypto-monnaies. Ce groupe sera piloté par la Commission européenne, il a pour objectif de surveiller ces technologies et recommander des mesures législatives[40]. Le la Commission européenne lance, avec le soutien du Parlement européen, l'Observatoire-forum des chaînes de blocs de l'UE. Ses missions sont de mettre en lumière les grandes évolutions de la technologie des chaînes de blocs, d'encourager les acteurs européens dans ce secteur et d'aider à renforcer l'engagement européen auprès de plusieurs parties prenantes actives dans ce domaine[41].

Le 28 juin 2017, la Landesbank Baden-Württemberg (LBBW)[42] et le constructeur automobile Daimler AG[43] annoncent avoir utilisé pour la première fois la technologie blockchain pour exécuter une transaction financière. Daimler a lancé un Schuldschein de 100 millions d'euros sur la durée d'une année dans lequel quatre banques d'épargne (dont la LBBW) ont agi à titre de prêteurs. L'ensemble de la transaction a été réalisé via la technologie blockchain en coopération avec les filiales informatiques respectives des deux protagonistes.

En Espagne, la banque BBVA étudie l’utilisation de la blockchain dans le cas des imports/exports entre l'Amérique et l'Europe[44].

En Suisse, le canton de Genève a un projet pilote avec le Registre du commerce [45]. La ville de Zoug mène également un projet pilote pour développer identité numérique auprès de sa population[46].

Au Canada[modifier | modifier le code]

Dans la province canadienne du Québec, la firme comptable Raymond Chabot Grant Thornton a annoncé en juillet 2017 la mise sur pied d'un centre d’expertise portant sur la technologie blockchain qui verra le jour à Montréal afin de travailler sur la recherche, le développement, la formation et la commercialisation de cette technologie. L'objectif de cette démarche est de fournir aux entreprises l'expertise nécessaire pour effectuer la transition vers l'adoption de cette nouvelle plateforme numérique[47].

En Asie[modifier | modifier le code]

En Asie, un consortium réunissant l'Autorité monétaire de Singapour (MAS) et huit autres banques a été formé en novembre 2016 pour un projet pilote ayant pour but de mettre en place une plateforme reposant sur ce type de registre de transactions numérique décentralisé[48]. Dans un premier temps, des banques pourront acheter une monnaie virtuelle sous le contrôle de la MAS. Cette monnaie pourra ensuite être utilisée soit pour des paiements interbancaires soit pour être échangée pour une monnaie réelle et non plus virtuelle. Une seconde phase prévoit d'inclure des transactions en devises étrangères[49].

En Israël[modifier | modifier le code]

En 2017, la société israélienne Zim a mené une expérience de connaissement (Bill of Lading) numérique en utilisant la blockchain[50],[51].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Les Blockchains, De la théorie à la pratique, de l'idée à l'implémentation, Billal Chouli, Frédéric Goujon, Yves-Michel Leporcher, Ed. Epsilon, 2017 (ISBN 978-2-409-00523-7)
  • Blockchain - vers de nouvelles chaînes de valeur, Martin Della Chiesa, François Hiault, Clément Téqui, avec la collaboration de Nicolas Bouzou et Thibaut Gress, Ed. Prospectives Accuracy, 2018 (ISBN 978-2-9564703-0-4).

Liens externes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. « chaîne de blocs »
  2. « Vocabulaire de l'informatique (liste de termes, expressions et définitions adoptés) »
  3. « Qu’est-ce que la blockchain ? », sur blockchainfrance.net (consulté le 23 juillet 2016)
  4. a et b « La blockchain, une technologie avec un potentiel immense (Partie 1) », sur Journal quotidien finance, blockchain, fintech daily news (consulté le 20 novembre 2015)
  5. (en) « The great chain of being sure about things », sur The Economist (consulté le 9 mai 2018)
  6. Satoshi Nakamoto, « Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System » [PDF],
  7. (en) Karl J. O’Dwyer et David Malone, « Bitcoin Mining and its Energy Footprint », IET Irish Signals & Systems Conference 2014,‎ 26-27 juin 2014 (lire en ligne [PDF])
  8. https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Proof-of-Stake-FAQ
  9. a, b et c « La Blockchain et la loi », lesechos.fr,‎ (lire en ligne)
  10. (en) Thibault Schrepel, « Is Blockchain the Death of Antitrust Law? The Blockchain Antitrust Paradox », Forthcoming, Social Science Research Network, no ID 3193576,‎ (lire en ligne)
  11. a, b, c et d Pierre-Alexis de Vauplane, Fintech 2020 : reprendre l'initiative, Croissance Plus et PME Finance, (lire en ligne [PDF])
  12. Vitalik Buterin, « What Proof of Stake Is And Why It Matters », sur Bitcoin Magazine (consulté le 14 avril 2016)
  13. (en) « What is Ether » (consulté le 9 mai 2018)
  14. « Comment la « blockchain » se constitue-t-elle ? », sur Bitcoin.fr, (consulté le 7 juin 2016)
  15. (en) James Temperton, « Bitcoin might fail but the blockchain is here to stay », (consulté le 26 octobre 2015).
  16. « Smart Contracts: The Next Big Blockchain Application », sur Cornell Tech (consulté le 6 juin 2016)
  17. « Nine of world's biggest banks join to form blockchain partnership », Reuters,‎ (lire en ligne)
  18. John Biggs, « Citibank Is Working On Its Own Digital Currency, Citicoin » (consulté le 20 novembre 2015)
  19. « UBS travaille à une monnaie universelle basée sur la technologie blockchain - ICTjournal », sur www.ictjournal.ch (consulté le 6 juin 2016)
  20. « La bataille secrète des banques pour mettre la main sur la blockchain », sur www.journaldunet.com (consulté le 9 juin 2016)
  21. (en-US) « Ethereum and Oracles », Ethereum Blog,‎ (lire en ligne)
  22. « Assurance distribuée et smart contracts », sur Blockchain France (consulté le 8 mars 2016).
  23. Le Parisien, « Carrefour permet de tracer ses poulets fermiers grâce à la blockchain », 2018,‎ (lire en ligne)
  24. Sciences et Avenir, « On a testé la blockchain de traçabilité d'une filière de poulet », 2018,‎ (lire en ligne)
  25. (en) « Land Records Improvement in Ghana » (consulté le 13 février 2016)
  26. (en) « Honduras to build land title registry using bitcoin technology », sur Reuters India (consulté le 6 juin 2016)
  27. (en) « Coindesk : "Blockchain Land Title Project 'Stalls' in Honduras" », sur coindesk.com,
  28. (en) « "Republic Of Georgia To Pilot Land Titling On Blockchain" », sur forbes.com,
  29. (en) « Sweden Tests Blockchain Smart Contracts for Land Registry », sur coindesk.com,
  30. « La Caisse des Dépôts lance officiellement l’initiative de place Blockchain », sur CryptoFR, la communauté francophone du Bitcoin et des crypto-monnaies (consulté le 14 avril 2016)
  31. lefigaro.fr, « Macron aménage la loi pour tester la «blockchain» sur la finance », sur Le Figaro (consulté le 14 avril 2016)
  32. CG, « La blockchain, la promesse de « disruption » absolue », L'Expansion, no 814,‎ , p. 96 à 101
  33. « La «blockchain», une révolution qui s'invite au Parlement », sur Libération.fr (consulté le 9 juin 2016)
  34. « Sapin 2 s’intéresse aussi à la Blockchain », sur argusdelassurance.com,
  35. Reuters et Les échos (2018) La France adapte son cadre législatif à la "blockchain" 08/12/17
  36. Delphine Cuny, « La Blockchain autorisée pour le transfert de titres en France », La Tribune,‎ (lire en ligne)
  37. a, b et c Lausson J (2018) L’Assemblée nationale lance une mission d’information sur la blockchain ; Numérama le 09 février
  38. « La France doit pouvoir développer des savoir faire sur la blockchain », sur optionfinance.fr, (consulté le 5 avril 2018)
  39. « L'Office présente ses trois premières notes courtes scientifiques », sur senat.fr, (consulté le 5 avril 2018)
  40. « Le Parlement européen va se pencher sur la blockchain », sur usine-digitale.fr (consulté le 9 juin 2016)
  41. « Commission européenne - Communiqué de presse La Commission européenne lance l'Observatoire-forum des chaînes de blocs de l'UE », sur europa.eu,
  42. (en) « Daimler and LBBW successfully utilize blockchain technology for launch of corporate Schuldschein », sur www.lbbw.de (consulté le 11 juillet 2017)
  43. (en) « Successful utilization of blockchain - Joint pilot project of Daimler and LBBW », sur www.daimler.com (consulté le 11 juillet 2017)
  44. (en-US) « BBVA and Wave carry out the first blockchain-based international trade transaction between Europe and Latin America », NEWS BBVA,‎ (lire en ligne)
  45. Par Pierre-Alexandre Sallier, « Genève teste un service public basé sur la «blockchain» », 24Heures,‎ (ISSN 1424-4039, lire en ligne)
  46. « La blockchain devient réalité en Suisse », Le Temps,‎ (lire en ligne)
  47. «Lancement de Catallaxy : un investissement majeur de Raymond Chabot Grant Thornton pour propulser l’industrie blockchain », rcgt.com, 12 juillet 2017, (consulté le 10 août 2017)
  48. (en) « MAS, R3 and Financial Institutions experimenting with Blockchain Technology », sur Monetary authority of Singapour, (consulté le 3 août 2017)
  49. « Singapour lance une plateforme «blockchain» », (consulté le 3 août 2017)
  50. « Une première. L'israélien Zim (Israël) utilise la technologie du blockchain. », sur www.israelvalley.com, (consulté le 13 décembre 2017)
  51. (en) « ZIM Trials Blockchain Bill of Lading », sur The Maritime Executive, (consulté le 9 mai 2017)