Chapitre 8.6La blockchain

La technologie derrière les cryptomonnaies.

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La blockchain a fait couler beaucoup d'encre. Entre les promesses révolutionnaires, les fortunes construites en un an et les faillites retentissantes, il est difficile de démêler le vrai du faux. Comme toujours dans ce guide, partons du concept technique avant d'en tirer des conclusions.

Le problème de la confiance

Quand tu fais un virement, ta banque garantit que l'argent quitte bien ton compte et arrive sur celui du destinataire. Elle joue le rôle de tiers de confiance, une autorité centrale à qui les deux parties s'en remettent, et qui tient le registre officiel de qui possède quoi.

Ce modèle fonctionne bien, mais il suppose de faire confiance à cette autorité, d'accepter ses horaires, ses frais et son pouvoir de bloquer une transaction.

En octobre 2008, en pleine crise financière, un auteur resté anonyme sous le pseudonyme de Satoshi Nakamoto publie un article de neuf pages décrivant un système de monnaie électronique fonctionnant sans aucun tiers de confiance. Le réseau démarre début 2009. C'est le Bitcoin, la première application de ce qu'on appellera la blockchain.

Le principe

Une blockchain est un registre distribué. Imagine un cahier de comptes dont des milliers de copies identiques sont réparties sur des ordinateurs partout dans le monde. Quand une nouvelle ligne est écrite, tous les exemplaires finissent par l'intégrer, et n'importe qui peut vérifier l'ensemble du cahier depuis le début.

Ce registre est structuré en blocs chaînés les uns aux autres. Chaque bloc contient un lot de transactions ainsi qu'une empreinte du bloc précédent. C'est ce chaînage qui donne son nom à la technologie et qui la rend si difficile à falsifier.

Le chapitre sur les hash est ici particulièrement utile. Un hash est une empreinte numérique calculée à partir d'un contenu, où la moindre modification du contenu change complètement l'empreinte. Chaque bloc embarque le hash du bloc précédent, donc modifier une vieille transaction change le hash de son bloc, ce qui invalide le bloc suivant, puis tous les autres jusqu'au dernier.

Exemple :

Imagine un cahier où chaque page commence en recopiant un résumé chiffré de la page précédente. Si tu gommes discrètement un montant à la page 12, le résumé inscrit en haut de la page 13 ne correspond plus, et il faudrait réécrire toutes les pages suivantes pour que l'ensemble redevienne cohérent. Sur Bitcoin, ces pages se comptent en centaines de milliers, et il faudrait les réécrire plus vite que le reste du monde n'en écrit de nouvelles.

La preuve de travail (proof of work)

Reste une question redoutable. Sans autorité centrale, qui décide du prochain bloc ? Si n'importe qui pouvait en ajouter à volonté, il suffirait de créer des milliers de fausses identités pour prendre le contrôle du registre. Dans le Bitcoin, c'est la preuve de travail qui tranche.

Des ordinateurs appelés "mineurs" se lancent dans une course. Ils doivent trouver une valeur qui, ajoutée au contenu du bloc, produit un hash commençant par un certain nombre de zéros. Aucune méthode ne permet de deviner cette valeur, il faut essayer au hasard des milliards de fois par seconde. Vérifier la solution, en revanche, est instantané.

La difficulté du problème est ajustée automatiquement par le réseau, environ toutes les deux semaines, pour qu'un bloc soit trouvé toutes les dix minutes en moyenne, quelle que soit la puissance de calcul branchée dessus. Le premier mineur qui trouve diffuse son bloc, les autres le vérifient et l'acceptent, et il reçoit en récompense des bitcoins nouvellement créés ainsi que les frais des transactions incluses.

Cette récompense est divisée par deux à intervalles réguliers, à peu près tous les quatre ans, ce qui plafonne mathématiquement le nombre total de bitcoins qui existeront un jour. Cette rareté programmée est un choix de conception, pas une loi de la nature.

L'idée profonde de la preuve de travail est de rendre la triche économiquement absurde. Pour réécrire l'histoire du registre, il faudrait contrôler plus de la moitié de la puissance de calcul du réseau, ce qui coûterait des sommes colossales en matériel et en électricité, pour un gain qui effondrerait au passage la valeur de la monnaie qu'on cherche à voler.

Le coût énergétique

Cette sécurité a un prix, et c'est le reproche principal fait au Bitcoin. Des centaines de milliers de machines calculent en permanence des hash qui ne servent à rien d'autre qu'à sécuriser le réseau. La consommation électrique annuelle du réseau est régulièrement comparée à celle d'un pays de taille moyenne, et les estimations varient beaucoup selon les sources et selon le cours.

D'autres mécanismes de consensus ont été inventés pour éviter ce gaspillage. Le plus répandu est la preuve d'enjeu, où le droit de valider un bloc revient à ceux qui immobilisent une partie de leurs avoirs en garantie et qui les perdent en cas de tricherie. Ethereum a basculé vers ce modèle en 2022, réduisant sa consommation d'énergie de plus de 99%.

Au-delà du Bitcoin

Le Bitcoin n'est que la première application de la blockchain. D'autres projets ont élargi le concept.

  • Ethereum a introduit les smart contracts, des programmes déposés sur la blockchain et exécutés automatiquement quand les conditions prévues sont réunies. Le registre ne stocke plus seulement des soldes, il exécute du code.
  • Les NFT (Non-Fungible Tokens) sont des jetons uniques inscrits sur une blockchain, souvent présentés comme des certificats de propriété numériques. Ils ont connu un engouement spectaculaire en 2021 pour l'art numérique, avant un dégonflement tout aussi spectaculaire.
  • La finance décentralisée propose des services financiers, prêts, échanges, placements, sans banque ni courtier, entièrement pilotés par des smart contracts.
  • Les blockchains privées : des registres partagés entre entreprises identifiées, sans monnaie ni minage. On y perd l'ouverture, on y gagne en rapidité et en sobriété, et la question devient légitimement de savoir ce que ça apporte face à une base de données partagée classique.

Un smart contract n'est ni intelligent ni un contrat au sens juridique. C'est du code, avec les bugs du code, et son caractère irréversible fait qu'une faille ne se corrige pas d'un simple correctif. Plusieurs milliards d'euros se sont déjà volatilisés de cette façon.

Ce que la blockchain ne fait pas

Quelques malentendus tenaces méritent d'être levés.

  • Elle ne rend pas anonyme : les transactions Bitcoin sont pseudonymes et surtout publiques à vie. Des sociétés spécialisées vivent de l'analyse de ces flux, et de nombreuses enquêtes ont abouti grâce à ça.
  • Elle ne garantit pas la véracité des données : elle garantit qu'une donnée écrite n'a pas été modifiée depuis. Si l'information inscrite était fausse au départ, elle sera fausse pour l'éternité, et proprement horodatée.
  • Elle ne relie pas le monde physique : tracer une palette de café sur une blockchain n'empêche personne de coller la mauvaise étiquette dessus. Le maillon faible reste l'humain qui saisit l'information.
  • Elle ne pardonne rien : il n'y a ni service client ni bouton de récupération. Une clé perdue, ce sont des fonds perdus définitivement, et un virement envoyé à la mauvaise adresse ne revient pas.
  • Elle n'est pas rapide : un réseau ouvert où des milliers de machines doivent se mettre d'accord traite bien moins de transactions par seconde qu'un réseau bancaire classique. Des solutions existent pour contourner cette limite, elles ajoutent de la complexité.

Un regard critique

La blockchain résout un vrai problème technique, celui de mettre d'accord des inconnus sur un registre commun sans intermédiaire de confiance. C'est une prouesse d'ingénierie, et le mérite de Satoshi Nakamoto est d'avoir assemblé des briques cryptographiques connues en un système qui tient debout depuis plus de quinze ans.

Mais ce problème ne se pose que dans un nombre limité de situations. Pour la plupart des usages, un tiers de confiance, banque, notaire, administration, fonctionne très bien, coûte infiniment moins cher en ressources, et présente l'avantage considérable de pouvoir corriger une erreur.

Pendant la vague d'enthousiasme des années 2017 à 2022, beaucoup d'entreprises ont voulu mettre de la blockchain partout, y compris là où une simple base de données avec un bon journal d'audit aurait parfaitement fait l'affaire. De mon expérience, la plupart de ces projets se sont terminés discrètement.

La bonne question à poser reste donc toujours la même. Ai-je vraiment plusieurs parties qui ne se font pas confiance et qui refusent qu'un tiers tienne le registre ? Si la réponse est non, et elle l'est souvent, la technologie n'apportera que de la complexité.

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