Qu'est-ce qu'une blockchain?

Si vous avez regardé les actualités récemment, vous avez peut-être entendu parler de quelque chose qui s'appelle une blockchain. C'est un concept qui sécurise les données pour des utilisations spécifiques. Vous avez probablement entendu parler de Bitcoin, mais ses applications dépassent de loin les crypto-monnaies préférées de tous. Voici une explication rapide de la façon dont cela fonctionne.

Tout commence avec le cryptage

Pour comprendre les blockchains, vous devez comprendre la cryptographie. L'idée de la cryptographie est bien plus ancienne que les ordinateurs: cela signifie simplement de réorganiser les informations de manière à ce que vous ayez besoin d'une clé spécifique pour la comprendre. Le simple anneau de décodeur que vous avez trouvé dans votre boîte de céréales Kix est une forme de cryptographie la plus élémentaire. Créez une clé (également connue sous le nom de chiffre) qui remplace une lettre par un chiffre, passez votre message à travers la clé, puis donnez la clé de quelqu'un d'autre. Toute personne qui trouve le message sans la clé ne peut pas le lire, à moins qu'il ne soit "fissuré". L'armée a utilisé une cryptographie plus complexe bien avant les ordinateurs (la machine Enigma encodait et décodait les messages pendant la Seconde Guerre mondiale, par exemple)..

Le cryptage moderne, cependant, est entièrement numérique. Les ordinateurs actuels utilisent des méthodes de cryptage tellement complexes et sécurisées qu'il serait impossible de les casser à l'aide de simples calculs mathématiques effectués par des humains. La technologie de cryptage informatique n'est pas parfaite, cependant; il peut toujours être "craqué" si des personnes suffisamment intelligentes attaquent l'algorithme, et les données sont toujours vulnérables si quelqu'un d'autre que le propriétaire trouve la clé. Mais même un cryptage de niveau consommateur, comme le cryptage AES 128 bits qui est maintenant standard sur iPhone et Android, est suffisant pour garder les données verrouillées à l'écart du FBI..

La Blockchain est un grand livre de données sécurisé et collaboratif

Le cryptage est normalement utilisé pour verrouiller les fichiers afin que seuls des utilisateurs spécifiques puissent y accéder. Mais que se passe-t-il si vous avez des informations qui doivent être consultées par tout le monde, telles que, par exemple, les informations comptables d'un organisme gouvernemental qui doivent être publiques conformément à la loi et qui doivent encore être sécurisées? Là, vous avez un problème: plus il y a de personnes qui peuvent voir et éditer des informations, moins elles sont sécurisées..

Les blockchains ont été développés pour répondre aux besoins de sécurité de ces situations spécifiques. Dans une blockchain, chaque fois que les informations sont accédées et mises à jour, la modification est enregistrée et vérifiée, puis scellée par un cryptage et ne peut plus être modifiée. L'ensemble des modifications est ensuite sauvegardé et ajouté à l'enregistrement total. La prochaine fois que quelqu'un apportera des modifications, tout recommencera, en préservant les informations dans un nouveau «bloc» crypté et attaché au bloc précédent (d'où la «chaîne de blocs»). Ce processus récurrent associe la toute première version de l’ensemble d’informations à la dernière, de sorte que tout le monde puisse voir tous les changements apportés, mais ne peut que contribuer et éditer la dernière version..

Cette idée est en quelque sorte résistante aux métaphores, mais imaginons que vous êtes dans un groupe de dix personnes qui assemblent un ensemble LEGO. Vous ne pouvez ajouter qu'un seul morceau à la fois et vous ne pouvez jamais en supprimer. Chaque membre du groupe doit s'accorder sur le choix de la prochaine pièce. De cette façon, vous pouvez voir toutes les pièces à tout moment - de la première pièce du projet - mais vous ne pouvez modifier que la dernière pièce..

Pour quelque chose de plus pertinent, imaginez un document collaboratif, tel qu'un tableur dans Google Docs ou Office 365. Toute personne ayant accès au document peut le modifier et chaque fois qu'il le fait, le changement est enregistré et enregistré dans un nouveau tableur. puis verrouillé dans l'historique du document. Ainsi, vous pouvez revenir en arrière, étape par étape, à travers les modifications apportées, mais vous pouvez uniquement ajouter des informations à la dernière version, sans modifier les versions précédentes du tableur déjà verrouillées..

Comme vous l'avez probablement entendu dire, cette idée d'un «registre» sécurisé et constamment mis à jour est principalement appliquée aux données financières, là où c'est le plus logique. Les monnaies numériques distribuées telles que Bitcoin sont l'utilisation la plus courante des blockchains - en fait, la toute première a été faite pour Bitcoin et l'idée s'est répandue à partir de là..

Le matériel technique: pas à pas, bloc par bloc

Comment tout cela se passe-t-il sur un ordinateur? C'est une combinaison de cryptographie et de réseau peer-to-peer.

Vous connaissez peut-être le partage de fichiers d'égal à égal: des services tels que BitTorrent, qui permettent aux utilisateurs de télécharger des fichiers numériques de plusieurs emplacements plus efficacement que d'une simple connexion. Imaginez les «fichiers» en tant que données de base dans une blockchain et le processus de téléchargement en tant que cryptographie qui les garde à jour et sécurisés.

Ou, pour revenir à notre exemple Google Docs ci-dessus: imaginez que le document collaboratif sur lequel vous travaillez ne soit pas stocké sur un serveur. Au lieu de cela, c'est sur l'ordinateur de chaque individu, qui vérifie et se met à jour en permanence pour s'assurer que personne n'a modifié les enregistrements précédents. Cela le rend "décentralisé".

C’est l’idée de base de la blockchain: ce sont des données cryptographiques accessibles en permanence et sécurisées en même temps, sans serveur ni stockage centralisé, avec un enregistrement des modifications qui s’intègre dans chaque nouvelle version des données..

Nous avons donc trois éléments à prendre en compte dans cette relation. Tout d'abord, le réseau d'utilisateurs d'égal à égal qui stockent tous des copies de l'enregistrement blockchain. Deuxièmement, les données que ces utilisateurs ajoutent au dernier «bloc» d’informations, ce qui permet de les mettre à jour et de les ajouter à l’enregistrement total. Troisièmement, les séquences cryptologiques générées par les utilisateurs pour s’accorder sur le dernier bloc, le verrouillant en place dans la séquence de données constituant l’enregistrement..

C'est ce dernier morceau qui est la sauce secrète dans le sandwich blockchain. À l'aide de la cryptographie numérique, chaque utilisateur apporte la puissance de son ordinateur afin d'aider à résoudre certains de ces problèmes mathématiques extrêmement complexes qui préservent la sécurité de l'enregistrement. Ces solutions extrêmement complexes, connues sous le nom de «tables de hachage», résolvent des éléments essentiels des données de l'enregistrement, comme par exemple le compte qui ajoute ou soustrait de l'argent dans un livre de comptabilité et l'origine de cet argent. Plus les données sont denses, plus la cryptographie est complexe et plus il faut de puissance de traitement pour la résoudre. (C’est d’ailleurs l’idée d’exploitation minière dans Bitcoin.)

Donc, pour résumer, nous pouvons penser à une blockchain est une donnée qui est:

1. Constamment mis à jour. Les utilisateurs de la Blockchain peuvent accéder aux données à tout moment et ajouter des informations au bloc le plus récent..
2. Distribué. Des copies des données de la blockchain sont stockées et sécurisées par chaque utilisateur et doivent toutes convenir de nouveaux ajouts..
3. Vérifié. Les modifications apportées aux nouveaux blocs et les copies d'anciens blocs doivent être approuvées par tous les utilisateurs au moyen d'une vérification cryptographique..
4. Garantir. La falsification avec les anciennes données et la modification de la méthode de sécurisation des nouvelles données sont empêchées à la fois par la méthode cryptographique et par le stockage non centralisé des données elles-mêmes..

Et croyez-le ou non, cela devient encore plus compliqué que cela… mais c'est l'idée de base.

La blockchain en action: montrez-moi l'argent (numérique)!

Prenons donc un exemple de la manière dont cela s’applique à une crypto-monnaie telle que Bitcoin. Supposons que vous ayez un bitcoin et que vous souhaitiez le dépenser pour une nouvelle voiture. (Ou un vélo, ou une maison, ou une île petite à moyenne, quelle que soit la valeur d'un Bitcoin cette semaine.) Vous vous connectez à la blockchain Bitcoin décentralisée avec votre logiciel, et vous envoyez votre demande pour transférer votre Bitcoin au vendeur de la voiture. Votre transaction est ensuite transmise au système..

Tout le monde sur le système peut le voir, mais votre identité et celle du vendeur ne sont que des signatures temporaires, de minuscules éléments des énormes problèmes de mathématiques qui constituent le cœur de la cryptographie numérique. Ces valeurs sont connectées à l'équation de la blockchain et le problème lui-même est «résolu» par les membres du réseau peer-to-peer générant des hachages cryptographiques..

Une fois la transaction vérifiée, un bitcoin est transféré de votre compte au vendeur et enregistré dans le dernier bloc de la chaîne. Le bloc est terminé, scellé et protégé par cryptographie. La prochaine série de transactions commence et la blockchain s'allonge, contenant un enregistrement complet de toutes les transactions à chaque mise à jour..

Maintenant, lorsque vous pensez qu'une blockchain est «sécurisée», il est important de comprendre le contexte. Les transactions individuelles sont sécurisées et l'ensemble de l'enregistrement est sécurisé, tant que les méthodes utilisées pour sécuriser la cryptographie restent «sans faille». vraiment difficile à casser, même le FBI ne peut pas le faire avec de simples ressources informatiques.) Mais le maillon le plus faible de la blockchain est: eh bien, vous, l'utilisateur.

Si vous autorisez une autre personne à utiliser votre clé personnelle pour accéder à la chaîne, ou si elle la trouve simplement en piratant votre ordinateur, elle peut effectuer des ajouts à la blockchain avec vos informations, sans qu'il soit possible de les arrêter. C'est ainsi que Bitcoin est "volé" lors d'attaques très médiatisées sur les principaux marchés: ce sont les sociétés qui exploitaient ces marchés, et non la blockchain de Bitcoin, qui ont été compromises. Et comme les Bitcoins volés sont transférés à des utilisateurs anonymes, via un processus vérifié par la blockchain et enregistré à tout jamais, il est impossible de trouver l'attaquant. ou récupérer le Bitcoin.

Que peut faire Blockchains??

La technologie Blockchain a commencé avec Bitcoin, mais c'est une idée tellement importante qu'elle n'y est pas restée longtemps. Un système constamment mis à jour, accessible à tous, vérifié par un réseau non centralisé et incroyablement sécurisé, possède de nombreuses applications différentes. Des institutions financières telles que JP Morgan Chase et l'Australian Stock Exchange développent des systèmes de chaîne de blocs pour sécuriser et distribuer des données financières (pour de l'argent classique, pas pour une crypto-monnaie comme Bitcoin). La fondation Bill & Melinda Gates espère utiliser des systèmes à chaînes de blocs pour fournir des services bancaires distribués gratuits à des milliards de personnes qui ne peuvent pas se permettre un compte bancaire classique..

Des outils open source tels que Hyperledger tentent de rendre les techniques de blockchain accessibles à un plus grand nombre de personnes, sans pour autant avoir besoin de la puissance de traitement monstrueuse nécessaire pour sécuriser d’autres conceptions. Les systèmes de travail collaboratifs peuvent être vérifiés et enregistrés avec les techniques de blockchain. Pratiquement tout ce qui doit être constamment enregistré, consulté et mis à jour peut être utilisé de la même manière.

Crédit image: posteriori / Shutterstock, Poumon Lewis Tse Pui / Shutterstock, Zack Copley