Masterclass #18 : la blockchain Bitcoin est une force de la nature

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Après avoir fait l’explication du fonctionnement des transactions et de leur validation, voyons comment elles sont transférées et inscrites dans la blockchain.

Introduction sur la blockchain

Maintenant que nous avons expliqué le processus de transactions, comment peut-on certifier que la transaction est valide ? C’est là que la blockchain intervient. 

En somme, la blockchain est comme un fichier géant répertoriant toutes les transactions effectuées et validées par les nœuds et les mineurs. Elle porte donc le nom de “blockchain” car elle ajoute les transactions valides en “blocs”.

Le plus important est que ce “fichier” est permanent et immuable. Personne ne peut le modifier. C’est pourquoi le Bitcoin est réputé pour sa sécurité et sa transparence. Cette sécurité est offerte par un système de nœuds décentralisés. C’est-à-dire que pour venir à bout des défenses du Bitcoin, il faudrait posséder plus de 50% de la puissance des nœuds du monde entier. 

Une telle puissance est possible sur le papier, mais presque impossible dans la réalité. 

Comment fonctionne la blockchain ?

“Dans la blockchain, chaque bloc fait référence au bloc précédent et possède une “hauteur” implicite qui indique à quelle distance il se trouve du premier bloc. Le premier bloc a une hauteur de 0, le deuxième bloc a une hauteur de 1, et ainsi de suite.” 

En effet, toutes les 10 minutes, un nouveau bloc est ajouté à la blockchain. Temps requis pour les mineurs pour valider les transactions contenus dans un bloc. De plus, chacun de ces blocs est protégé par une “en-tête” de bloc afin de protéger les informations contenues. 

Ce dernier contient : 

• Le double de hachage SHA256 de l’en-tête du bloc précédent
• Le hachage combiné des transactions dans le bloc, “la racine merkle”
• Un “horodatage” de l’heure de création du bloc par les mineurs
• La signature du mineur

En effet, le mineur ayant validé le bloc est récompensé en BTC pour son travail. C’est ce que l’on appelle le “Proof-Of-Work”, autrement dit “preuve de travail”. Mais pour prouver que c’est bien lui qui a réalisé la validation du bloc, il scelle son bloc de sa signature. 

En résumé, une fois son bloc miné, ou validé, il scelle donc son bloc et y met sa signature. Puis le bloc est envoyé à tous les mineurs et nœuds du réseau pour qu’ils puissent ajouter ce nouveau bloc sur leur propre fichier de transactions.

C’est pourquoi plusieurs blocs peuvent être minés en même temps. La blockchain est constamment en action et fonctionne comme un réseau de mycélium, toujours en connexion et en communication.

C’est d’ailleurs Brandon Quittem qui a évoqué cette ressemblance avec le réseau décentralisé de champignons (appelé mycélium) dans son article “Bitcoin est un organisme décentralisé” devenu un classique de l’industrie : 

“Pour rendre les choses encore plus compliquées, le bitcoin est un système vivant en constante évolution en fonction de stimuli environnementaux. La véritable compréhension est une cible mouvante qui ne sera probablement jamais atteinte.” écrit Brandon.

La blockchain est en fait une suite d’en-tête de blocs maintenus par un réseau racinaire appelé merkle root. Sans atteindre la racine merkle, la blockchain ne peut pas être modifiée.

Mais le plus important est que tout le monde peut désormais vérifier une transaction rendue publique sur la blockchain. Après que le mineur a envoyé son bloc aux autres mineurs et qu’ils ont mis à jour leur fichier, il est à tout moment possible de vérifier les éléments suivants : 

• Vérifier si la signature de l’en-tête de bloc est valide. Elle est vérifiable en utilisant une clé publique.
• Vérifier si l’ID de bloc précédent existe (dans l’en-tête de bloc). 
• Si toutes les transactions contenues dans le bloc sont valides. 
• Si le hachage de toutes les transactions correspond bien à la racine Merkle contenue dans l’en-tête de bloc.
• Si l’heure de validation est correcte.

C’est pourquoi il était essentiel de faire les épisodes précédents pour expliquer la fonction de hachage et de dérivation “en branches et racines” des créations de clés publiques.

“Changer quoi que ce soit dans un bloc rend ce bloc et tous les blocs suivants invalides. C’est parce que chaque en-tête de bloc contient un “pointeur” vers le bloc précédent – l’ID du bloc précédent – qui deviendra invalide s’il y a des modifications du bloc précédent.”

Grâce à ce “pointeur” vers le bloc précédent ajouté par le mineur dans l’en-tête de bloc, chaque bloc ajouté à la blockchain contient implicitement la totalité des transactions. C’est comme si une chaîne humaine était formée et que chacun des individus formant cette chaîne se passait un mot secret dans l’oreille. Bien évidemment, il faut ajouter que chaque humain de cette chaîne se doit de dire la vérité, comme l’oblige le protocole Bitcoin à tous les nœuds : 

“Le protocole Bitcoin automatise le contrat convenu au niveau social, tandis que la couche sociale détermine les règles du Bitcoin, sur la base du consensus de ses utilisateurs. Ils sont symbiotiques : aucun ne serait suffisant sans l’autre.” a déclaré Hansu.

“La signature de chaque bloc renforce les signatures des blocs précédents. Indirectement, via le pointeur d’ID de bloc précédent, la signature correspond à toutes les transactions historiques, de la blockchain.”