Qu'est-ce que Blockchain

Toutes les crypto-monnaies sont considérées comme des actifs ou des produits numériques, tout comme l’or, l’argent ou tout autre métal ou minéral

               Qu'est-ce que Blockchain? 

                 Une analogie du monde réel

Imaginons que vous vivez dans une ville dotée d'un grand espace de stationnement pour 200 voitures en même temps (supposons que l'espace de stationnement ne possède qu'un rez-de-chaussée). Cet espace de stationnement a une porte principale qui reste verrouillée et n’est ouverte que lorsque la voiture entre ou sort de la voiture. Analysons maintenant ce bâtiment de stationnement unique à partir de différents points de vue -

• Prix: Étant donné qu'une entreprise privée a construit cet espace de stationnement exclusivement à des fins de stationnement et que tous les coûts de maintenance sont à la charge de la société propriétaire, des frais de location élevés seront facturés pour la location d'un seul espace de stationnement.
• Sécurité: si les voleurs ont accès à la porte principale, ils peuvent facilement se rendre à votre voiture (prendre ses roues, faire le plein ou endommager le frein, n'importe quoi!)
• Limite: Et si le nombre de voitures dans votre ville passait de 200 à 300? L'espace de stationnement n'aura pas assez d'espace pour toutes les voitures et une autre agence privée devra construire un nouvel espace de stationnement.
• Confiance: vous faites confiance à la société de stationnement et elle est responsable de la sécurité et de la fiabilité.
• Centralisé: toutes les voitures étant dans le même bâtiment, on peut considérer qu’il s’agit d’un parking centralisé.

Modifions maintenant le scénario actuel. Imaginez qu'il y a 200 maisons dans votre ville et que chacune des 200 maisons possède deux garages. Cependant, pour simplifier notre explication, supposons que chaque maison ne possède qu’une voiture (toutes les voitures remplissant tous les emplacements des grandes places de stationnement décrites ci-dessus). Ainsi, chaque maison a un garage vide sur les deux garages disponibles. Supposons maintenant que les citadins décident de louer le garage supplémentaire à quiconque a besoin d'un parking. Ce modèle de fourniture d’espace de stationnement résoudra le problème du stationnement de 200 voitures ou plus (au cas où des personnes entreraient et sortiraient de la ville) sans qu'il soit nécessaire de construire un espace de stationnement plus grand et central pour toute la ville. Semblable au scénario précédent, analysons ce scénario -

• Prix: étant donné que le deuxième garage n'a pas été construit exclusivement à des fins de location et que les frais d'entretien seront minimes, le coût de location de cet espace supplémentaire sera faible comparé au grand espace de stationnement central.
• Sécurité: chaque voiture étant enfermée dans un garage différent, les voleurs devront déverrouiller tous les garages pour pouvoir accéder aux voitures, offrant ainsi plus de sécurité. (La sécurité dans la blockchain est un peu différente, mais pour des raisons de simplicité, considérons-la ainsi pour le moment!)
• Limite: à mesure que le nombre de maisons augmente, en supposant que chaque nouvelle maison dispose également d'un espace de garage supplémentaire, l'espace nécessaire pour conserver plus de voitures continuera à augmenter. Ainsi, en augmentant le réseau de locataire et de bailleur.
• Sans confiance: aucune autorité centrale ne contrôlant ces espaces de stationnement distribués, nous supposons que certaines règles seront définies par tous les garagistes participants pour la location de leurs places.
• Décentralisé: comme mentionné dans le point précédent, ces places de stationnement étant réparties dans toute la ville, on peut considérer qu'il s'agit d'un parking décentralisé.

L'analogie ci-dessus constitue le fondement de la compréhension de l'infrastructure technique réelle de la Blockchain.

Modèle de stationnement au modèle technique

Le modèle de stationnement présente un aperçu très basique de Blockchain dans une langue du monde réel. Essayons maintenant de faire correspondre les composants de notre exemple de stationnement au modèle technique actuel -

• Le grand parking central est un système centralisé comme AWS, Google Cloud, etc. (ces plates-formes cloud sont également distribuées à un certain niveau, mais dans un souci de simplicité, nous supposerons qu’il s’agit d’une entité unique).
• Les voitures sont les données et les applications.
• Le parking distribué est un système décentralisé  - Blockchain.

Attendre! Nous avons manqué quelque chose.

Tous les systèmes décentralisés ne sont pas Blockchain !! Oui, Blockchain est un type particulier de système décentralisé ayant une propriété unique.Quelle propriété? Parlons-en.

Les «blocs» font Blockchain

Revenons sur notre exemple de stationnement distribué et faisons une petite modification. Supposons que le verrou d’un garage particulier soit généré lorsqu’une voiture est garée à l’intérieur de celui-ci (nous supposons que la même voiture se rend au même parking tous les jours). En outre, supposons que nous ayons numéroté tous les garages distribués en ordre chronologique. La paire de serrure-clé du garage n ° 50 est basée sur la paire de serrure-clé du garage n ° 49 ainsi que sur les caractéristiques (comme la couleur, le poids, le numéro de moteur, etc.) de la voiture garée à l'intérieur du garage n ° 50 et le processus commence à partir de garage n ° 1 et se déplace jusqu'au garage n ° 200 ou même plus.

La paire clé-serrure de chaque garage dépend des caractéristiques de la voiture du garage et de la paire clé-serrure précédente.

Par conséquent, si un voleur tente de pénétrer dans le garage n ° 49 et modifie une caractéristique de la voiture, par exemple sa couleur ou son numéro d'immatriculation, les caractéristiques de la voiture du garage n ° 49 changeront, ce qui signifie qu'une nouvelle paire clé-serrure pour le garage n ° 49 sera utilisée. générés et puisque la paire clé-serrure pour le garage n ° 50 dépend de la paire clé-serrure du garage n ° 49, la paire clé-serrure du garage n ° 50 sera également modifiée et qu'il en sera de même pour les futurs garages.

Faisons une dernière hypothèse: le calcul d'une paire clé-serrure nécessite de nombreuses ressources informatiques, ce qui signifie que si nous devons recalculer ces paires au cas où un voleur modifierait une caractéristique de voiture dans un garage, il serait pratiquement impossible de recalculer toutes les paires. encore.

Que se passe-t-il si une paire clé-serrure est modifiée?

J'espère que vous vous souviendrez que nous avons parlé de tous les garagistes qui respectent certaines règles? Une de ces règles est de vérifier si un garage est valide. Un garage est valide si vous pouvez valider sa paire clé-serrure et si l'une des paires clé-serrure est modifiée, les paires clé-serrure de tous les garages suivants deviennent non valides, car chaque paire dépend de la paire précédente. (Le processus de validation d'une paire clé-serrure pour un garage particulier est très rapide par rapport à sa génération).

Cette dépendance d'une paire par rapport à la paire précédente en fait une chaîne de garages et, dans le monde technique, ces garages sont des "blocs", d'où son nom -  Blockchain (une chaîne de blocs).

Les blocs de Blockchain sont liés au bloc suivant par des hachages, tout comme les paires lock-key de notre exemple. Comme dans l'exemple de garage, si les données d'un bloc sont modifiées, les hachages doivent être recalculés pour tous les blocs suivants et, comme le calcul du hachage nécessite beaucoup de ressources, il devient pratiquement impossible de le faire et le réseau exclut par conséquent les invalidés. bloc. Le calcul du hash s'appelle l' exploitation minière et nous en parlerons davantage dans la prochaine version de cette série.

Comment les blocs récupèrent-ils de la modification?

Tous les ordinateurs du réseau blockchain conservent une copie de la blockchain complète. Ainsi, si un bloc ou une chaîne complète installée sur un ou plusieurs ordinateurs est modifiée, le réseau entier tente de le comparer à ses propres copies.

Si la majorité des nœuds (ou ordinateurs) du réseau détectent l'invalidité de la chaîne modifiée, celle-ci est remplacée par une chaîne valide provenant d'autres nœuds. Cela rend Blockchain vulnérable à une attaque de 51% . En termes simples, si plus de 50% des nœuds du réseau sont malveillants (ou ont une chaîne modifiée), l'ensemble du réseau peut être compromis.

Ethereum, Bitcoin ou certains X-coin

Chacun d'entre vous doit avoir entendu au moins une fois parler de n'importe quel type de pièce X, qu'il s'agisse de Bitcoin, Litecoin, Ether ou de toute autre pièce. Qu'est-ce que c'est? Celles-ci sont des crypto-monnaies tirant leur nom de la cryptographie  - le concept qui alimente la technologie sous-jacente de votre pièce préférée. Mais pourquoi avons-nous besoin de ces pièces numériques? En plus d’envoyer de l’argent à vos amis ou d’en recevoir de leur part, ces pièces sont utilisées pour encourager les ordinateurs d’un réseau Blockchain. Woah! Trop de jargon technique !! Revenons en arrière et apportons notre exemple de garage de stationnement à l'image. :)

Payer pour le garage vs crypto-monnaie

Si vous vous souvenez de l'article précédent, nous avons mentionné que les garagistes louent leurs places de stationnement à ceux qui en ont besoin. Vous pensez peut-être comment un locataire paierait le bailleur? Simple! par virement bancaire. Mais pourquoi quelqu'un partagerait-il ses coordonnées bancaires avec un étranger au cas où il louerait son garage? C'est une question valable.

Résouvons ce problème en utilisant un compte Paypal (ou tout autre portefeuille numérique). Le garagiste utilise son adresse électronique Paypal pour recevoir des paiements. De cette façon, ils n'ont pas à partager leurs coordonnées bancaires avec des étrangers. Avez-vous remarqué quelque chose dans cette situation sauf la vie privée? Oui! anonymat. En utilisant une adresse e-mail pour recevoir les paiements, le garagiste peut rester totalement anonyme pour le locataire, et il en va de même pour les locataires, qui paieront également à partir de leur compte Paypal.

Maintenant, comparons cela avec crypto-monnaie. Dans le monde de la cryptographie, c'est presque la même chose, sauf une petite différence: au lieu d'utiliser une adresse électronique, vous utilisez un Bitcoin, un Ethereum ou l'adresse de n'importe quelle autre porte-monnaie, qui vous est propre. Vous envoyez les pièces de votre porte-monnaie X au porte-monnaie X du destinataire. Étant donné que le réseau est rempli d’étrangers, la divulgation des coordonnées bancaires du transfert d’argent serait un gros problème. Par conséquent, l’utilisation des adresses de portefeuille permet aux utilisateurs d’envoyer et de recevoir des paiements en restant anonyme pour tous les utilisateurs du réseau. C’est également l’une des raisons pour lesquelles certains pays ont interdit la crypto ou qui est très populaire dans le monde illégal.

Si vous êtes avec moi jusqu'à ce point, je suis sûr que vous devez penser que vous pouvez transférer de l'argent d'une banque à Paypal, mais comment cela se passe-t-il dans le monde de la cryptographie? Regardons ça!

Genèse de la première pièce ou de nouvelles pièces

Tout comme pour transférer de l'argent de votre banque vers Paypal, vous pouvez transférer de l'argent de votre banque vers votre portefeuille X-coin en achetant des pièces d'un échange enregistré. Mais la question est de savoir comment la première pièce de monnaie X est née ou comment de nouvelles pièces sont ajoutées au système. Mais avant de répondre à cette question, jetons un coup d’œil à un autre terme familier « exploitation minière ».

WTF est une mine?

Si vous vous en souvenez, dans l'article précédent, nous avons parlé de calcul(processus permettant de calculer la paire clé-verrouillage) et de validation(processus permettant de vérifier si une paire clé-verrou est correcte ou non). Supposons que tous les garagistes participent au processus de calcul d'une nouvelle paire clé-serrure, ce qui nécessite beaucoup de puissance de calcul (puissance du cerveau) et de temps (comme ces questions délicates de calcul que vous avez rencontrées pendant votre lycée). Ainsi, la règle de ce jeu de calcul est celui qui calcule la valeur correcte en premier, gagne! (Tout comme un jeu-questionnaire dans votre lycée, vous pouvez le dire!). L'ensemble de ce processus de calcul de la paire de clé de verrouillage correcte est appelé « extraction ».

Mais pourquoi un garagiste passerait-il du temps à calculer une paire clé-serrure? Nous devons les inciter! Supposons que le gagnant remporte un prix en argent, similaire au prix en argent que vous avez obtenu après avoir remporté le quiz de votre école secondaire.

Avez-vous remarqué une chose ici? L'argent du prix est l'argent qui n'était pas avec les propriétaires de garage avant (ou vous pouvez dire que cela ne faisait pas partie du système de stationnement auparavant). C'est l'argent frais ou le nouvel argent qui a été introduit dans le système de garage après l'extraction minière sous la forme de prix en argent. Maintenant, utilisons cette analogie pour comprendre l’exploitation minière dans le monde de la cryptographie.

Crypto World Mining

Comme vous le savez dans l' article précédent , tous les blocs de la blockchain sont protégés par des hachages , qui sont calculés en fonction des données de hachage du bloc précédent et du bloc actuel. Ainsi, lier tous les blocs d'une chaîne. Ce calcul de hachage consomme beaucoup de ressources car il nécessite de frapper et d’essayer toutes les valeurs possibles pour obtenir un hachage correct (comme ce que les propriétaires de garage ont fait). Ainsi, plus vous pouvez essayer de valeurs par seconde, plus vous serez en mesure de calculer le hachage correct (c’est pourquoi vous avez peut-être vu vos amis acheter de grosses machines pour exploiter le Bitcoin ou toute autre X-coin).

Mais la même question se pose à nouveau: pourquoi quelqu'un prêterait-il son ordinateur au réseau X-coin pour effectuer ces calculs gourmands en ressources? Correct! la même réponse - des incitations. Tout ordinateur capable de calculer le hachage correct en premier se voit attribuer un nouveau X-coin. Cette nouvelle pièce ne faisait pas partie du système avant. Voici comment les nouvelles pièces entrent dans le système.

Mais pourquoi l'appellation «exploitation minière»?

Eh bien, toutes les crypto-monnaies sont considérées comme des actifs ou des produits numériques, tout comme l’or, l’argent ou tout autre métal ou minéral. Depuis que le processus d'extraction de ces métaux de leurs mines est connu sous le nom d'exploitation minière, les calculs de crypto-monnaies ont également reçu le nom de "extraction minière" parce que l'exploitation minière apporte une nouvelle pièce au système.

Maintenant, sortons du monde des crypto-monnaies et passons au développement d'applications sur Blockchain!

Applications décentralisées (DApps) & Smart Contracts

Si vous vous en souvenez bien, j'ai mentionné dans la partie I de cet article que des chercheurs avaient compris les avantages de la technologie sous-jacente de Bitcoin (qui s'appelait Blockchain) pour différentes applications, à part les crypto-monnaies. C'est là que les contrats intelligents peuvent être utiles. Avant de creuser dans le côté technique. Continuons avec notre exemple de stationnement. Supposons un instant qu'aucun prix ne soit inclus pour les gagnants de l'industrie minière (Pourquoi? Nous en discuterons dans la section suivante).

Considérez cela, vous devez payer pour le déplacement de votre véhicule dans le garage. Ainsi, pour simplifier les choses, chaque garage dispose d’une machine de collecte des frais qui vous permet de lire un code à barres à l’aide de votre téléphone et d’envoyer le paiement depuis votre Paypal. Cette machine collecte l'argent et dès que le garage est fermé, tous les garants commencent à calculer la paire clé-serrure (extraction) et une fois que la paire clé-serrure de ce garage est générée, la machine envoie cet argent au garagiste qui a remporté le prix. concours minier.

La machine de collecte de frais dans le scénario ci-dessus est une machine intelligente, car elle a été seule à qui envoyer l'argent collecté une fois que la paire clé-verrouillage a été générée. Et au cas où une erreur surviendrait, comme une erreur technique, la machine vous remboursera l’argent et vous pourrez soit payer à nouveau, soit sortir votre voiture.

De même, sur Blockchain, cette machine intelligente s'appelle smart contract - un morceau de code qui fait tout pour vous sur blockchain. Comme tous les garages ont une machine intelligente, tous les ordinateurs de la Blockchain ont une copie du contrat smart. Ainsi, lorsque vous envoyez de l'argent, cela garantit que vous avez suffisamment d'argent à envoyer et que le destinataire reçoit l'argent et, en cas d'erreur, il annule simplement la transaction.

Cependant, les contrats intelligents ne sont pas uniquement destinés aux transactions financières, vous pouvez les utiliser pour stocker ou modifier des données sur la chaîne de chaînes , qui peuvent être un modèle Youtube pour les vidéos (telles que Viuly ), ou un modèle de type Dropbox pour stocker des fichiers (tels que Storj. io ou SiaTech ) ou même des jeux comme Cryptokitties. La liste des cas d'utilisation est sans fin!

Qu'est-ce qui se passe quand aucune nouvelle pièce?

Vous souvenez-vous que dans la section précédente, nous avons supposé qu'il n'y avait pas de prix en espèces pour les gagnants pour le calcul de la valeur de hachage correcte. Cela donne naissance à une nouvelle question - Pourquoi quelqu'un louerait-il ses ordinateurs au cas où il ne serait pas récompensé par de nouvelles pièces? Oui, vous connaissez la réponse. Tout comme la machine de collecte des frais à l'extérieur du garage collectait de l'argent et le donnait au garagiste gagnant, chaque transaction sur la Blockchain ne coûte qu'une très petite fraction de l'argent. Cette petite fraction est déduite de toutes les transactions. Lorsqu'un bloc de la Blockchain est exploité (son hachage est calculé par tous les ordinateurs du réseau), l'ordinateur qui remporte le concours d'extraction obtient l'argent déduit de toutes les transactions extraites dans ce bloc particulier (chaque bloc contient un nombre fixe de transactions) en tant que récompense ou incitation. Cela permet de conserver le modèle de cryptographie même après l’absence de nouvelles pièces. Vous savez maintenant pourquoi vos amis achètent de grosses machines!

Mais, finalement, sur qu'est-ce que la Blockchain ?

C'est la techno "hype" du moment. Celle qui aurait le pouvoir de changer le monde comme le Web l'a fait ces dernières décennies.

Comment ça marche ?

Que pouvons-nous faire avec ?

Cette session University va nous permettre de voir en détail ce qui se cache réellement derrière le Buzz. Nous reviendrons sur le fonctionnement technique de Bitcoin, première implémentation de la Blockchain, pour ensuite décortiquer les nouvelles possibilités offertes par les plateformes comme Ethereum.

Dans une seconde partie, nous détaillerons des exemples de code afin de comprendre précisément ce qu'est un smart-contract.

Dans une troisième partie, nous nous intéresserons aux différents cas d'usages qui sont à l'étude où déjà implémentés et nous parlerons des enjeux sociaux que la Blockchain introduit. Cette session laissera une place importante aux discussions car le sujet soulève bien souvent de nombreuses questions.