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1 - ORIGINE DE LA BLOCKCHAIN

  • 1.1 - Les prémices en 1991
  • 1.2 - Pourquoi le démarrage de la blockchain Bitcoin en 2008 ?

2 - PREMIÈRE CHAÎNE DE BLOCS BITCOIN

3 - ETHEREUM

4 - APPLICATIONS

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : TE6300 v1

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Blockchain : principes, Bitcoin et Ethereum - La chaîne de blocs de valeurs

Auteur(s) : Laurence LECOEUR, Jean-François GERVAIS

Date de publication : 10 avr. 2022

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RÉSUMÉ

Cet article traite des origines et décrit la première blockchain Bitcoin. Celle-ci permet d’effectuer des transactions monétaires enregistrées immuablement sous forme de blocs dans un registre distribué sur un réseau de pairs, sans organe central de contrôle. La cryptographie y apporte la sécurité et la confiance avec les signatures numériques et les fonctions de hachage. La blockchain Ethereum est ensuite présentée avec ses caractéristiques pour obvier aux limites et défauts de la blockchain Bitcoin. Le smart contract, innovation majeure d’Ethereum, élargit les domaines d’application : la blockchain devient programmable. L’exécution automatique de programmes permet de développer des organisations autonomes décentralisées. Enfin, quelques exemples d’applications (relativement jeunes) seront évoqués, ils reflètent la diversité des technologies pour répondre aux différents cas d’usages dans un grand nombre de secteurs.

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ABSTRACT

Blockchain. Basics. Bitcoin. Ethereum

This article discusses the origins of the blockchain and describes the first Bitcoin blockchain. It allows monetary transactions to be recorded in blocks in a distributed registry on a peers network, without a central controlling organ. Cryptography provides security and trust with digital signatures and hash functions. The Ethereum blockchain is then presented with its tools to overcome the limitations and weaknesses of the Bitcoin blockchain. The smart contract, a major innovation of Ethereum, broadens the fieldsof applications: the blockchain becomes programmable. The automatic execution of programs allows the development of decentralized autonomous organizations. Finally, a few examples of (relatively recent) applications will be reviewed, reflecting the diversity of technologies to meet the various use cases in a large number of sectors.

Auteur(s)

  • Laurence LECOEUR : Ingénieur en Télécommunications, Télécom Paris - Ex-chargée d’études à la recherche de l’Institut National de l’Audiovisuel (INA)

  • Jean-François GERVAIS : Chef de projet Digital Learning à l’Institut National de l’Audiovisuel

INTRODUCTION

Le concept de la blockchain est basé sur un protocole de gestion numérique de données décentralisées, en libre accès. La blockchain amène une nouvelle utilisation d’Internet par la possibilité d’effectuer des transferts de valeurs (via des transactions) de pair à pair, sans passer par un intermédiaire de confiance. Le transfert et l’enregistrement des données sont sécurisés par la cryptographie qui apporte la confiance entre les utilisateurs.

De tels échanges de valeurs sur un réseau décentralisé représentent une innovation majeure. Jusqu’à maintenant, lorsqu’un transfert (par exemple d’un fichier ou d’une image) était réalisé sur le réseau, une nouvelle copie était implicitement créée. Internet était basé sur la copie gratuite reproductible à l’infini (ce qui est infiniment reproductible n’a pas de valeur), et seule l’information pouvait être créée, publiée, conservée, copiée et échangée sur le réseau. L’innovation consiste à passer d’un échange de contenu informationnel à un échange de valeur. Cela est rendu possible par la cryptographie qui fournit une solution afin que le transfert se réalise sans duplication du contenu transféré. Autrement dit, lors du transfert d’un bien de valeur, l’émetteur se voit dépossédé de cette valeur, alors que le destinataire en devient le nouveau propriétaire.

La blockchain a créé un bien numérique non reproductible qui peut être une cryptomonnaie, mais aussi tout autre type d’actif numérique. Il se transfère de pair à pair, et son identification rend impossible toute double dépense.

Quant au stockage des données sur un réseau décentralisé, il apporte aussi de grands changements par rapport à notre modèle actuel de société. Cela remet en cause les bases de données centralisées traditionnelles où les informations sont enregistrées et certifiées par un tiers de confiance : la banque se porte garante du paiement, l’administration atteste l’état civil, l’INPI (Institut national de la propriété intellectuelle) enregistre le dépôt de la marque…

De même, cela bouscule le monopole de certaines plateformes centralisatrices, et notamment des GAFA. Actuellement, la toute puissance des GAFA, qui dominent le marché, bloque le développement de tout nouvel entrant qui subit la loi du « winner takes it all ». Par exemple, en 2020, les parts de marché des systèmes d'exploitation pour smartphone sont monopolisées par Google et Apple, les deux géants ne laissent plus aucune place à leurs rivaux. Les GAFA peuvent ainsi jouer de leur pouvoir dominant pour limiter l’arrivée de concurrents.

En opposition à cette centralisation, la blockchain instaure sur le web un système de certification totalement décentralisé, sans tiers de confiance, ni intermédiaire, qui repose sur un registre, ouvert et accessible à tous, consignant des écritures infalsifiables. C’est une nouvelle forme de « notarisation », la cryptographie se substitue au tiers de confiance ou à l’intermédiaire centralisateur.

Il faut ajouter à ces deux types d’usage que sont les échanges de valeurs, et la « notarisation des biens », un troisième type avec les smart contracts : les transactions qui leur sont destinées, déclenchent automatiquement des actions programmées. Cette auto-exécution de programmes fait dire à certains : « code is law ».

La blockchain apporte des éléments de confiance par sa technologie, car des personnes, qui ne se connaissent pas, peuvent effectuer des transactions directement, sans intermédiaire, cela en toute sécurité. Cependant, au-delà de ces transactions, les règles algorithmiques ne permettent pas de gérer toutes les situations, notamment les évolutions imprévues, et elles ne pourront jamais remplacer les organisations humaines. C’est pour cela que la gouvernance de la blockchain reste essentielle et nécessite aussi une grande confiance de la part des utilisateurs. Les architectes de cette technologie, qui décident des modifications à incorporer dans le logiciel, représentent une petite communauté de développeurs et d’ingénieurs en logiciel. Bien qu’il s’agisse de projets open source, c’est en fait un noyau très restreint de développeurs hautement qualifiés qui prennent en charge les développements de ces technologies, ils ont tous les pouvoirs, notamment celui de modifier les règles du jeu.

Enfin, il reste quelques verrous, entre autres technologiques (relatifs à la scalabilité, l’interopérabilité, le consensus, la sécurité…), pour que les perspectives ouvertes par les blockchains deviennent une réalité concrète dans un avenir imminent.

Bitcoin, la blockchain historique, a prouvé son efficience dans le cadre des applications financières. Ethereum, apparu plus récemment, s'ouvre à d'autres usages et apportera de réels avantages dans de nombreux secteurs. Son développement provoquera des changements dans l'organisation et la gouvernance de la société , les enjeux sont multiples, d'ordre économique, juridique, sécuritaire, et même éthique.

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KEYWORDS

Bitcoin   |   blockchain   |   Ethereum

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te6300


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4. Applications

Le potentiel des blockchains est immense. Un nombre considérable de technologies sont apparues avec une multitude de cryptomonnaies (il en existe plusieurs milliers). D’autres types de blockchains, plus privés, ont émergé et font l’objet de POC (Proof of Concept) afin de réaliser des tests et des évaluations au sein de l’entreprise. On considère trois principaux types de blockchain, ils répondent à des natures d’applications caractéristiques de la très grande diversité des cas d’usage. La majorité des secteurs sont impactés, quelques exemples seront présentés, sans aucune exhaustivité.

4.1 Nombreuses technologies et plusieurs types de blockchains

Le tableau 1 résume les caractéristiques des grands types de blockchains. Les blockchains de consortium sont intermédiaires entre la variante publique (technologie de la blockchain historique Bitcoin) et privée. Elles se rapprochent plus ou moins de l’une ou l’autre, leurs caractéristiques sont très variables, notamment leur degré de décentralisation. Elles sont utilisées par des partenaires qui décident de gérer en commun un processus métier ou des concurrents qui recherchent la confiance pour coopérer.

HAUT DE PAGE

4.2 Trois natures de cas d'usage

Les différents cas d’usages se répartissent en trois natures d’applications.

  • Échanges de valeurs, transferts d’actifs

    Le réseau de transaction pair à pair peut s’opérer sur n’importe quel token (ou jeton) : cryptomonnaie, mais aussi tout autre type d’actif immatériel (actif numérique, vote…) ou physique (œuvre d’art, diamant…).

    Diverses métadonnées peuvent être rattachées au token afin de décrire et caractériser l’actif représenté.

  • Certification, notariat

    Le registre certifie l’existence, prouve l’authenticité, effectue la traçabilité.

    Les enregistrements de ce grand livre distribué sont horodatés, infalsifiables et immuables, ce qui permet aisément de certifier l’existence d’un document,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HABER (S.), STORNETTA (W.S.) -   How to time-stamp a digital document.  -  https://link.springer.com/article/10.1007/BF00196791 (1991).

  • (2) - SURETY -   Provable Electronic Record Integrity, Authenticity, and Ownership.  -  http://www.surety.com/digital-copyright-protection

  • (3) - VAUDANO (M.) -   La première blockchain de l’histoire date de 1995, et elle est imprimée sur papier.  -  https://www.lemonde.fr/big-browser/article/2018/09/01/la-premiere-blockchain-de-l-histoire-date-de-1995-et-elle-est-imprimee-sur-papier_5349082_4832693.html (2020).

  • (4) - VICTOR (F.) -   Aux sources de Bitcoin : le PGP – THE CYBERPUNK CHRONICLES #1.  -  https://www.thecointribune.com/actualites/aux-sources-de-bitcoin-le-pgp-the-cypherpunk-chronicles-1/ (2020).

  • (5) - Wikipedia -   Adam Back. Hashcash & Bitcoin.  -  https://fr.wikipedia.org/wiki/Adam_Back.

  • ...

NORMES

  • Normalisation – Bientôt des normes ISO pour la Blockchain. https://normalisation.afnor.org/actualites/bientot-normes-iso-blockchain/ Avancement des normes sur la blockchain : https://norminfo.afnor.org/search ?term=blockchain - AFNOR - 29 Jan 2019

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

Ethereum Fondation :

https://ethereum.org/en/foundation/

Directory of European Blockchain Startups (répertoriant 716 startups dans 15 pays européens)

https://www.chaineurope.org/

FINES SCHLUMBERGER Jacques-André – Quelles synergies entre les blockchains et les industries culturelles ? Revue européenne des médias numériques N° 49. Hiver 2018-2019.

https://la-rem.eu/2019/03/quelles-synergies-entre-les-blockchains-et-les-industries-culturelles/

HAUT DE PAGE

1.2 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)

Les meetups d'Ethereum France (ex-Asseth) ont pour but de promouvoir, développer, expérimenter et mettre en pratique la technologie Ethereum, depuis 2016. https://www.meetup.com/fr-FR/ASSETH/

Ethereum Community Conference (EthCC), rassemblement annuel communautaire européen autour de la blockchain Ethereum https://ethcc.io/ Ethereum Community Conference 5, July 19-21, 2022, Paris

DevCon : réunion annuelle des développeurs...

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