Comment les blockchains fonctionnent réellement

Vous n’avez pas besoin de comprendre les blockchains pour utiliser la crypto en sécurité, tout comme vous n’avez pas besoin de comprendre TCP/IP pour envoyer un e-mail. Mais un modèle mental qui fonctionne vous rend nettement plus difficile à tromper, ce qui est déjà une raison suffisante.

Ce que contient réellement un bloc

Un bloc contient trois choses : un lot de transactions, un horodatage, et une empreinte cryptographique du bloc précédent. C’est ce troisième élément qui en fait une chaîne.

L’empreinte est produite par une fonction de hachage. Vous lui donnez n’importe quelle donnée en entrée, et elle renvoie une chaîne de longueur fixe. Les propriétés utiles sont qu’une même entrée donne toujours la même sortie, que tout changement dans l’entrée — même un seul caractère — donne une sortie complètement différente, et qu’on ne peut pas remonter de la sortie à l’entrée.

Pourquoi la manipulation échoue

Supposons que vous vouliez modifier une transaction dans le bloc 500 d’une chaîne qui compte désormais 900 blocs. La modifier change le hash du bloc 500. Mais le bloc 501 contient l’ancien hash du bloc 500, donc le bloc 501 devient invalide. Corriger cela change le hash du bloc 501, invalidant le 502, et ainsi de suite jusqu’au bloc 900.

Vous devriez donc refaire chaque bloc à partir du 500 — pendant que le reste du réseau continue d’étendre la chaîne honnête, qu’il vous faut aussi devancer. Sur un grand réseau, ce n’est pas simplement difficile ; cela coûte plus cher que n’importe quel gain plausible.

Comment le réseau se met d’accord

Le problème difficile que résout une blockchain, c’est l’accord. Des milliers d’ordinateurs anonymes, dont certains peuvent être hostiles, doivent converger vers une seule version de l’histoire, sans personne aux commandes. La procédure qui permet cela s’appelle le consensus.

La preuve de travail

La preuve de travail rend coûteuse la proposition d’un bloc. Les participants — les mineurs — se lancent une course pour trouver un nombre qui, combiné au contenu du bloc, produit un hash inférieur à une valeur cible. Il n’y a aucun raccourci ; on devine, des milliers de milliards de fois par seconde. Celui qui le trouve en premier propose le bloc et reçoit des coins nouvellement créés.

Le coût, c’est de l’électricité et du matériel bien réels, ce qui est précisément le but : un attaquant ne peut pas le simuler en créant davantage d’identités. Bitcoin utilise ce mécanisme. La critique évidente porte sur la consommation d’énergie, qui est inhérente plutôt qu’accessoire — la sécurité, c’est la dépense.

La preuve d’enjeu

La preuve d’enjeu remplace le calcul par du collatéral. Les validateurs verrouillent des coins, le protocole les sélectionne pour proposer et attester des blocs, et une mauvaise conduite détruit une partie de leur enjeu. Attaquer le réseau signifie acquérir un enjeu énorme et le sacrifier délibérément.

Ethereum est passé à ce mécanisme en 2022, réduisant sa consommation d’énergie de plus de 99%. La critique est que l’influence suit les avoirs existants, ce qui peut concentrer le contrôle entre les mains des gros détenteurs et des services de staking.

Les confirmations, et pourquoi elles comptent

Quand votre transaction entre dans un bloc, elle a une confirmation. Chaque bloc suivant en ajoute une autre. Plus de confirmations signifie plus de travail qu’un attaquant devrait fournir pour l’annuler, ce qui explique pourquoi les exchanges en attendent plusieurs avant de créditer un dépôt. Ce n’est pas de la bureaucratie ; c’est la probabilité d’annulation qui tombe vers zéro.

« Décentralisé » est un spectre

Il est tentant de traiter la décentralisation comme une propriété binaire, oui ou non. Ce n’en est pas une. Un réseau peut être décentralisé quant à qui fait tourner les nœuds, mais centralisé quant à qui écrit le logiciel, ou quant aux quelques pools de minage qui produisent l’essentiel des blocs, ou quant à qui contrôle les clés d’administration d’un protocole.

Quand un projet se décrit comme décentralisé, la question utile est : décentralisé sous quel aspect, et qui pourrait encore le changer ou l’arrêter ? Beaucoup de choses commercialisées comme décentralisées ont en réalité un petit nombre de personnes qui pourraient les stopper demain.

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Suite de ce parcours : pourquoi la crypto a-t-elle de la valeur ? — une question plus difficile qu’elle n’y paraît au premier abord.