technologie Blockchain

Imaginez un carnet dont de nombreuses personnes possèdent une copie. Les nouvelles opérations sont rassemblées sur une page, puis chaque page suivant la première reçoit une empreinte liée à la précédente. Si quelqu'un retouche une ancienne page, le lien ne correspond plus : la comparaison avec des copies non altérées permet de repérer le changement.

Une blockchain organise ainsi des informations en blocs successifs partagés entre les nœuds d'un réseau. Elle peut remplacer le registre gardé par un acteur unique par un historique distribué, dont la cryptographie permet de vérifier l'intégrité. L'authenticité des informations nécessite en plus un mécanisme approprié, comme une signature associée à une identité.

Une blockchain est une base de données distribuée qui stocke et transmet des informations selon des règles de validation partagées ; selon son architecture, elle peut fonctionner sans autorité centrale de contrôle. Les utilisateurs transmettent des informations au réseau. Selon le protocole, celles-ci sont regroupées dans un nouveau bloc, ajouté après les blocs déjà enregistrés. Tout ou partie des nœuds détiennent et vérifient le registre ainsi constitué conformément aux règles du réseau.

Le chaînage vient de l'identifiant cryptographique inclus dans chaque bloc non initial : un bloc B₂ contient l'identifiant du bloc B₁, puis B₃ contient celui de B₂. Sous l'hypothèse que cet identifiant résiste aux collisions, modifier rétroactivement B₂ change l'identifiant attendu par B₃ et rend l'altération détectable par comparaison avec une référence non altérée. Cette dépendance entre trois blocs peut se lire comme une suite de références, de B₁ jusqu'au bloc qui porte la nouvelle transaction.

La cryptographie permet de vérifier l'intégrité des enregistrements ; leur authenticité requiert en plus un mécanisme approprié, comme une signature associée à une identité. Selon ses règles de conservation, le registre peut conserver tout ou partie des transactions, sur les nœuds ou dans une archive externe. Sous les hypothèses de sécurité du consensus et de la gouvernance du réseau, le chaînage cryptographique et les copies de référence permettent de détecter une rupture de l'historique et de résister à sa modification unilatérale.

Un réseau possède déjà deux blocs, B₁ puis B₂. Une transaction T doit maintenant être enregistrée dans B₃. Données : B₂ contient l'identifiant h₁ de B₁, et son propre identifiant est h₂.

1. Les informations transmises, dont T, sont regroupées dans le nouveau bloc B₃.

2. B₃ reçoit aussi h₂, l'identifiant cryptographique de B₂. La chaîne obtenue suit donc B₁, B₂, puis B₃.

3. Supposons qu'un acteur retouche ensuite une information de B₂. L'identifiant cryptographique de ce bloc n'est plus h₂, alors que B₃ référence toujours h₂.

4. Le contrôle consiste à comparer l'identifiant du bloc B₂ reçu avec la référence conservée dans B₃. Leur désaccord signale la modification rétroactive. La transaction T reste située dans B₃ ; c'est le lien avec le bloc antérieur qui sert de témoin vérifiable.

Pour enregistrer une transaction, les informations envoyées par les utilisateurs sont regroupées avec d'autres dans un bloc. Le geste utile consiste ensuite à retrouver ce bloc dans la suite du registre et à vérifier son lien cryptographique avec le précédent.

Pour contrôler l'historique, les nœuds vérifient les blocs successifs et leurs identifiants selon les règles de validation et de consensus du réseau. Si la référence conservée par un bloc ne correspond plus à l'identifiant du précédent, la comparaison avec une référence non altérée fournit un symptôme observable d'altération.

Une base tenue par une autorité centrale convient lorsqu'un acteur unique doit pouvoir administrer seul le registre. Une blockchain peut répondre à un autre critère : sous les hypothèses de consensus, de gouvernance et de sécurité du réseau, la distribution des copies contribue à empêcher un acteur isolé de changer unilatéralement l'historique partagé.

Blockchain et base de données distribuée. La distribution des copies ne suffit pas à former une chaîne de blocs. Le critère qui tranche est l'organisation en blocs successifs, chaque bloc non initial contenant l'identifiant cryptographique du bloc précédent.

Blockchain et cryptographie. La cryptographie fournit les algorithmes qui permettent de vérifier l'intégrité des enregistrements ; leur authenticité requiert un mécanisme approprié, comme une signature associée à une identité. La blockchain est le registre distribué qui emploie notamment ces mécanismes pour enchaîner ses blocs. Un identifiant cryptographique isolé ne constitue donc pas une blockchain.

Bloc et transaction. Une transaction est une information transmise par un utilisateur. Selon le protocole, un bloc regroupe plusieurs informations et, s'il n'est pas initial, porte aussi le lien cryptographique vers le bloc précédent. Dans l'exemple conducteur, T appartient à B₃ sans se confondre avec B₃.

Détectable ne signifie pas matériellement impossible. Sous l'hypothèse que les identifiants cryptographiques résistent aux collisions, une retouche ancienne rompt les références attendues dans les blocs suivants. Le bon contrôle consiste à les vérifier par comparaison avec une référence non altérée, plutôt qu'à supposer que les données ne peuvent jamais être modifiées.

Un acteur seul n'est pas l'ensemble du réseau. La résistance à une modification unilatérale dépend de la distribution, mais aussi du consensus, des règles de validation, des identités et du modèle d'attaque. Examiner une copie isolée ne suffit pas : il faut la comparer à des références jugées valides selon le protocole du réseau.

Le premier bloc n'a pas de prédécesseur. Le registre part de l'initialisation du système. Le chaînage par référence au bloc précédent s'applique ensuite aux blocs successifs ; chercher un bloc antérieur au premier serait un faux contrôle.

L'intégrité ne décrit pas le sens d'une transaction. Un lien cryptographique cohérent montre qu'un enregistrement correspond à la référence vérifiée, sous les hypothèses cryptographiques retenues ; il ne prouve pas à lui seul que les données et leurs références n'ont pas été altérées conjointement. Il ne remplace pas non plus l'examen de l'information transmise elle-même.

Le chaînage des blocs repose sur des outils cryptographiques, tandis que le registre distribué organise leur usage collectif. Ces deux prolongements permettent d'approfondir séparément le mécanisme de sécurité et ses applications.

Cryptographie. Pour préciser le rôle des algorithmes qui permettent de vérifier l'intégrité des enregistrements et, avec des mécanismes adaptés comme les signatures, leur authenticité.

La blockchain dans tous ses états. Pour prolonger la définition par un article consacré aux différents visages de la blockchain.