De nombreux secteurs industriels, économiques ou sociétaux, comme les domaines bancaires, logistiques, de l’agroalimentaire ou de la santé, voient dans la blockchain une innovation majeure de sécurisation et de fluidification de leurs transactions numériques.
Parfois qualifiée de révolutionnaire, cette technologie, initiée par le Bitcoin en 2008, reste souvent incomprise et sujette à des doutes justifiés quant à sa maîtrise, notamment de ses impacts économiques et environnementaux. Le 15 septembre 2022, la blockchain Ethereum, un des acteurs principaux du domaine, a effectué une évolution majeure, appelée « The Merge », en modifiant son mécanisme interne de validation, passant de la « preuve de travail » à la « preuve d’enjeux ». Loin d’être une anecdote technique, cette évolution lève un verrou important qui va permettre de produire des solutions plus efficaces, fiables et durables à l’échelle industrielle.
Le but est de certifier les transactions, sécuriser les systèmes d’information et contribuer à établir une véritable confiance numérique dans un monde où la modalité numérique des interactions individuelles est devenue incontournable et majoritaire. Par exemple, le monde de la logistique et du transport international sur les grandes places portuaires est en attente du déploiement de solutions réellement efficaces qui, associées à la digitalisation du traçage des marchandises et des conteneurs, permettront de sécuriser et de fluidifier de manière significative le passage portuaire dans un contexte de smart port – un sujet sur lequel nous travaillons beaucoup en collaboration avec le port du Havre.
Mais à l’heure actuelle, la blockchain ne permet pas des taux de transactions élevés (par rapport aux réseaux de payements par carte bancaire par exemple), car elle demande de faire de longs calculs… qui sont aussi très énergivores.
Mais c’est quoi, au juste, une « blockchain » ?
Une blockchain, ou « chaîne de bloc », est un registre numérique décentralisé où sont notarisées des transactions. Un réseau de validateurs agit comme des notaires numériques : ils maintiennent chacun une copie du registre de transactions, empêchant ainsi que l’un d’eux le modifie sans l’accord des autres. Les nouvelles transactions sont agrégées en blocs chaînés (voir figure ci-dessous).
Création d’un nouveau bloc.
Cyrille Bertelle et Claude Duvallet, Fourni par l’auteur
Chaque nouveau bloc à chaîner contient une « empreinte numérique » du précédent, empêchant ainsi toute tentative de modification d’un bloc : en modifiant l’empreinte, celui-ci casserait la chaîne.
Ajout d’un nouveau bloc.
Cyrille Bertelle et Claude Duvallet, Fourni par l’auteur
La blockchain est qualifiée d’infalsifiable grâce aux deux mécanismes précédemment décrits : la technique de chaînage et la duplication sur le réseau de validateurs.
Deux questions se posent alors : d’abord, comment fonctionne l’inscription d’un nouveau bloc dans la chaîne pour qu’il soit accepté par l’ensemble des validateurs ? Ensuite, comment inciter ces validateurs à travailler au bon fonctionnement de la blockchain ?
La première question repose sur un « mécanisme de consensus » entre l’ensemble des validateurs – la mutation récente d’Ethereum porte sur ce mécanisme. La seconde question conduit à rémunérer le validateur sélectionné pour inscrire un nouveau bloc par une cryptomonnaie, associée à la blockchain.
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La croissance sans fin des ressources nécessaires au consensus par « preuve de travail »
La première blockchain est le Bitcoin, mis en place en 2008 par Satoshi Nakamoto. Sa conception repose sur un mécanisme de consensus entre les validateurs du réseau, appelé « preuve de travail », qui permet de valider collectivement chaque nouveau bloc à inscrire et de rémunérer le validateur sélectionné pour le faire. Celui-ci est sélectionné car il est le premier à résoudre un problème cryptographique nécessitant d’importantes ressources de calcul (ordinateurs, temps, énergie)…
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Auteur: Cyrille Bertelle, Professeur des universités en informatique au Laboratoire d’Informatique, du Traitement de l’Information et des Systèmes (LITIS), Université Le Havre Normandie
