Dans un avenir pas très lointain, tout ce qui a trait aux services bancaires, aux chaînes d'approvisionnement, au droit, à la comptabilité, aux services de communication – et jusqu’aux gouvernements – aura été redéfini. Les start-ups disposeront de moyens beaucoup plus égalitaires pour lever des capitaux. Le besoin que nous avons aujourd’hui de passer par des intermédiaires comme les avocats, les chambres de compensation et même les banques centrales diminuera à mesure que nous nous dirigerons vers une économie entre pairs, dont l’avènement est rendu possible par une nouvelle technologie - la blockchain, ou chaîne de blocs.

Du moins, c'est la promesse que nous font de nombreux amateurs enthousiastes des blockchains. La réalité est susceptible d'être toute autre. L’impact des blockchains sur notre économie et notre société suscite des prévisions radicalement différentes : cela va de leur illégalité et de la nécessité de les réglementer avec rigueur jusqu’à envisager la création prochaine de la première « véritable démocratie » au monde.

En conséquence, les blockchains suscitent chaque jour de nombreuses discussions et de nouveaux articles de presse, que ce soit au sujet des fluctuations de prix du Bitcoin, du vol récent de cryptomonnaie Ether ou des innombrables façons dont elles affecteront divers secteurs d’activité.

Qu'est-ce qu’une blockchain ?

Cela soulève des questions clés au sujet de la nature des blockchains, la façon dont équilibrer risques et opportunités, et de possibles conséquences inattendues. L’expression blockchain elle-même n'a plus de signification précise, puisqu’elle recouvre désormais un large éventail de technologies et de solutions.

Une blockchain permet aux parties de co-créer un registre distribué permanent, inchangeable et transparent d'échanges et de traitements, sans s'appuyer sur une autorité centrale. Quand les générations précédentes de technologie numérique s’intéressaient aux données et à l'information et aux façons de les échanger plus vite et avec plus de sécurité, les blockchains s’intéressent à l'échange de valeur et à la façon de le rendre instantané et décentralisé.

Dans ce contexte, beaucoup voient les blockchains comme une partie du processus de numérisation en cours depuis les années 1960, indiqué par le graphique ci-dessous. Même si les blockchains appartiennent à ce processus, elles le modifient de fond en comble. Les technologies précédentes exécutaient des processus métier identiques plus rapidement et plus efficacement. Les blockchains les redéfinissent complètement dans leur mise en œuvre comme dans leur conception.

Les technologies précédentes s’intéressaient aux échanges de données.

Comment fonctionne une blockchain ?

Toutes les transactions impliquant une blockchain reposent sur quatre composants fondamentaux :

1. Un protocole de consensus, qui gère la façon dont les transactions sont enregistrées et convenues entre les membres. Il supprime le besoin de centraliser les informations au sein d’une base de données en silo pour prouver la validité d'une transaction.

La plus grande avancée des blockchains consiste sans doute dans la façon dont elle permet à des parties qui ne se font pas confiance de parvenir à un accord. Cela évite aussi le problème de la « double-dépense » qui constituait le principal écueil des monnaies numériques avant l’apparition du Bitcoin. Le problème des doubles dépenses se pose lorsqu'un jeton numérique, l’équivalent d’une pièce de monnaie, peut être dépensé plusieurs fois, car il suffit de le copier – à la façon d’un simple copier-coller dans un document Word. Les protocoles de consensus peuvent aussi empêcher les transactions frauduleuses d'être validées à tort.

2. Un registre, qui est ce à quoi la plupart des gens se réfèrent lorsqu’ils évoquent les blockchains. Il s'agit d'un enregistrement public de toutes les transactions, stocké sur un réseau de serveurs distribué en poste à poste. Une fois qu'une transaction est vérifiée, elle est ajoutée au registre en tant que « bloc ».

3. Récompenses ou incitations. Une solution fonctionnant à l’aide de blockchains nécessite soit un système de récompense, comme les Bitcoin ou les Ether gagnés par les « mineurs », soit un mécanisme d'incitation pour s'assurer que les intérêts concurrents concordent.

Au sein de Bitcoin et d'Ethereum, le « minage » est le processus consistant à ajouter au registre des transactions effectuées pendant une certaine période de temps, ce qui constitue le moyen par lequel les nœuds du réseau parviennent à un consensus sécurisé et infalsifiable. Les mineurs confirment les transactions au sein des blocs en menant à bien des problèmes mathématiques complexes afin de pouvoir les écrire dans le registre. Ils sont payés (ou récompensés) en Bitcoin. Tous les mineurs rivalisent pour être les premiers à résoudre le problème mathématique qui leur permet d’écrire les transactions dans le registre. Dans Bitcoin, cet enregistrement est appelé « preuve de travail ».

Le nombre de Bitcoins reçus par les mineurs diminue avec le temps, en fonction de ce qui reste dans le réseau. Au total, seulement 21 000 000 Bitcoins existeront. Le minage a donc deux fonctions : d'une part, libérer de nouveaux Bitcoins dans le réseau en payant les mineurs et, d'autre part, inciter les gens à assurer la sécurité du système.

Même dans les situations où il n'y a pas besoin de récompenser financièrement le minage, il existe un fort besoin d'incitations économiques, par exemple trouver de bonnes raisons pour que les participants d'une industrie partagent des données sur la blockchain. La question des récompenses ou des incitations caractérise le fonctionnement économique d'une solution à base de blockchains.

4. Contrats intelligents. Ce sont des morceaux de code qui permettent de développer des applications sur blockchain. Ils sont sûrs car, sur une blockchain, il n’existe aucun point de défaillance, puisque le code existe sur chaque nœud du réseau. Cela signifie qu'il n'y a pas d'endroit où le code peut être manipulé sans que tous les autres intervenants du réseau ne s'en aperçoivent.

Une diversité de blockchains

Dans les médias, le système le plus utilisé pour illustrer le mécanisme des blockchains est le réseau Bitcoin. Mais il ne représente qu'un type de solution. Les blockchains, ou registres distribués, se répartissent selon trois grands types, illustrés ci-dessous.

Blockchain publique sans authentification

Les registres sans authentification répondent à des objectifs spécifiques : opérer dans un environnement complètement ouvert sans aucun point de confiance centralisé, et dans lequel des acteurs potentiellement malveillants peuvent non seulement soumettre des transactions mais aussi participer à la validation des transactions. C’est pourquoi la couche du protocole de consensus contient un composant supplémentaire, coûteux et chronophage, appelé « preuve de travail ».

Cette approche requiert beaucoup de puissance de calcul, utilise une quantité importante d'électricité, est difficile à déployer à grande échelle et nécessite de nombreux participants pour générer la confiance nécessaire au fonctionnement efficace du réseau. Ces systèmes nécessitent une analyse approfondie impliquant des modèles de récompense, la théorie des jeux et l'économie comportementale.

Blockchain privée avec authentification

Les registres avec authentification sont basés sur un ensemble de processeurs et de validateurs de transactions fiables qui sont également les seules parties autorisées à participer au mécanisme de consensus. Ils sont distribués de manière contrôlée et peuvent être tout aussi robustes lorsqu’ils rejettent des transactions ou des changements non autorisés. Cela rend extrêmement difficile d’attaquer le registre. Plus important encore, ils nécessitent une capacité de calcul et une énergie nettement inférieures à celles requises par les systèmes sans authentification comme le Bitcoin.

Les registres distribués privés limitent les personnes qui peuvent soumettre des transactions et accéder aux données de la blockchain à une liste blanche explicite des participants identifiés. Cela convient aux environnements réglementés.

Blockchain publique avec authentification

Comme indiqué au centre du graphique, il existe un troisième type de registre distribué – un système hybride qui combine certains avantages des systèmes privés et publics avec authentification à d'autres du système sans authentification.

Les blockchains se tiennent à la croisée de l'économie et de la technologie. Pour les exploiter avec efficacité, nous devons comprendre ces deux aspects. L'économie d'un système en affecte la conception technique et vice versa. Ses propriétés uniques peuvent offrir de nouvelles opportunités pour répondre à des objectifs économiques et sociaux plus larges, mais il convient de les gérer avec beaucoup d’attention, car les risques sont partagés par des économies et des sociétés entières.