La Blockchain et les crypto-monnaies

LA BLOCKCHAIN

Un peu d’histoire

L’architecture derrière la technologie de la Blockchain a été décrite en 1991 par Stuart Haber et W. Scott Stornetta qui ont mis en application un système permettant d’horodater des documents numériques de manière à ce qu'ils ne puissent pas être falsifiés ou antidatés.

En 1992, "l’arbre de Merkle", également appelé "arbre de hachage" fut ajouté au système, le rendant plus efficace en permettant à plusieurs documents d'être rassemblés dans un seul bloc grâce à l'utilisation de fonctions cryptographiques. Nous verrons cela en détail un peu plus loin.

En 2008, c’est la crise économique. Une personne, dont on ignore toujours le nom, connue sous le pseudonyme de Satoshi Nakamoto, publie un livre blanc où il détaille le fonctionnement d’une monnaie numérique, décentralisée, de pair à pair : le Bitcoin. Pour faire fonctionner cette monnaie numérique, il invente un protocole informatique qui va permettre à tous les utilisateurs de consulter l’historique des transactions qui ont été faites en Bitcoin. C’est ce protocole qu’on appelle la Blockchain.

Le hachage et l’arbre de Merkle

Le hachage est un algorithme mathématique qui permet de convertir un objet de taille arbitraire (texte, fichier, vidéo, …) en une chaine de taille fixe. On parle d’empreinte (Hash), car elle est unique.

 

 

 

 

Dans le cas du Bitcoin, l’algorithme utilisé est le SHA-256 (Secure Hashing Algorithm).
La longueur de l’empreinte est de 256 bits, soit 64 caractères.
Ex de hachage : dans le tableau ci-dessous, vous pouvez voir ce qui a été entré (les input) et ce qui en est sorti (les output) après une opération de hachage. Comme vous pouvez le voir, peu importe la longueur des données au départ, il en sortira un texte en base hexadécimal de 64 caractères.

 

On peut constater que la moindre modification dans le texte initial modifie entièrement le hash !

 

A noter que la fonction de hachage est « à sens unique ». Il est possible d’obtenir un hash à partir d’un ensemble de données, mais il est impossible de remonter à un ensemble de données à partir d’un hash connu.

 
Le saviez-vous ? De nombreux outils en ligne vous permette de « hacher » du contenu
Ex : https://xorbin.com/tools/sha256-hash-calculator

L’arbre de Merkle

Un arbre Merkle est une structure qui relie toutes les transactions et les regroupe entre paires pour obtenir une « Racine de Merkle » ou « Merkle root ».

 

 

Chaque racine de Merkle est présente dans l’entête de chaque bloc. Elle représente l’empreinte numérique condensée de l’ensemble des informations du bloc.

Mais qu’est-ce que la Blockchain ?

Concrètement, c’est une base de données décentralisée - que l’on pourrait qualifier de registre de comptabilité numérique – partagée entre ses différents utilisateurs, sans autorité centrale, dans lequel on retrouve l’historique de tous les échanges qui ont été effectués depuis sa création, et que chacun peut consulter. La saisie des données y est irréversible et donc infalsifiable.

Contrairement à une base de données classique, les informations sont stockées dans des blocs qui sont ensuite enchaînés les uns aux autres. Dès qu’un bloc est validé, on passe à un nouveau bloc.

Différents types d'informations peuvent être stockés sur une Blockchain, mais à ce jour, la plupart concernent les transactions.

Cette base de données décentralisée n’est pas stockée sur un serveur central mais par plusieurs ordinateurs - et donc un grand nombre de serveurs – appelés les nœuds du réseau. En cas de perte ou d‘attaque d’un serveur, elle est protégée car elle continue d’être stockée sur les autres réseaux.

 

A noter qu’il existe :

• Des Blockchain publiques, ouvertes à tous : Bitcoin, Ethereum, Dashcoin, Monero…
• Et des Blockchain privées (Blockchain de consortium, ou permissionnée), dont l’accès est limité à un certains nombres d’utilisateurs : R3 (Banques), B3i (Assurance)…

Les types de transactions
Contrairement à ce que l’on peut penser, la Blockchain ne se limite pas à la transmission de crypto-monnaies (cf les crypto-monnaies). En effet, plusieurs types de transactions peuvent être effectuées :

• Ce peut être un échange d’actifs numériques (biens virtuels) tels que des actifs numériques ou des titres financiers tokénisés (STO), des titres de propriétés, des documents…
• Un contrat numérique (smart contract)
• Un vote…

Important : toutes les transactions sont inscrites dans des pages, avant de devenir des blocs !

 

Exemple des informations indiquées dans une transaction avec Bitcoin :

• Date, heure de la transaction
• Expéditeur
• Bénéficiaire
• Montant

 

 

Les blocs
Comme vu précédemment, la Blockchain est donc constituée de blocs qui contiennent des centaines de transactions, qui s’ajoutent les uns aux autres, formant ainsi une chaine. Chaque bloc de transactions, unique et horodaté, sert de fondation au bloc suivant. Il se forme un bloc toutes les 10 minutes environ.

Chaque bloc contient donc :

• Le numéro du bloc
• Le “hash” ou “empreinte” du bloc précédent
• Les informations liées aux transactions
• Le “hash” ou “empreinte” de ce bloc
• Horodatage

Tout comme une empreinte, le hash est unique.

 
Validation d’un bloc
Chaque nœud du réseau reçoit et enregistre les nouvelles transactions dans un liste d’attente.
Pour proposer sa propre liste « en attente » comme étant le nouveau bloc, chaque nœud doit d’abord trouver la clé de cryptage (nombre aléatoire appelé nonce). On parle de « minage ». Pour cela, il doit résoudre un problème informatique (techniques de cryptographie) dépendant des données du bloc. Le 1er qui réussit peut proposer son bloc aux autres personnes qui vont vérifier qu’elle est correcte. Si c’est le cas, tout le monde inscrit cette clé sur la page. Le bloc pourra alors être ajouté à la Blockchain.
Trouver la clef demandant une grande puissance de calcul, celui qui la trouve est donc rémunéré par une commission.

 

 

Afin de limiter la création de blocs, certaines Blockchain (comme celle des Bitcoins) rendent le minage difficile, en demander aux mineurs de résoudre un problème mathématique complexe nécessitant une puissance de calcul informatique importante. C’est le concept de Proof of Work.
Il est alors demandé de trouver un nonce qui, combiné aux autres informations du bloc, fournit un hash du bloc présentant certaines caractéristiques. Cela peut être de trouver :

• un hash qui est inférieur à une difficulté cible,
• ou que le hash du bloc commence par un certain nombre de zéros. (Le réseau Bitcoin).

Exemple :
Un chiffre aléatoire est attribué au nonce. Quand le hachage se fait, il en ressort une suite de 46 caractères.

 

 

=> Pour le réseau Bitcoin, ce hash ne sera pas valide car il ne commence pas par plusieurs zéros.
Le mineur devra donc « jouer » sur la valeur du nonce, jusqu’à ce qu’il tombe sur un hash du bloc qui commence par 000000…..

 

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L’utilisation de la Blockchain ne se limite pas à l’utilisation de la crypto-monnaie. Elle est utilisée dans les cryptos actifs plus globalement, qui englobe la crypto-monnaie bien sûr, mais aussi les actions, les bonds… et tout type d’actif numérique nouveau, tels que les NFT - Non Fungible Token _ que l’on peut assimiler à des types de propriété.
Dans ce dossier, nous allons néanmoins nous intéresser plus particulièrement à crypto-monnaie.
Pour fonctionner, la Blockchain nécessite l’utilisation de jetons appelés Token, transférable numériquement entre deux personnes. Leur usage dépend des propriétés qui leur sont attribuées.
Il existe différentes sortes de Token :

• Les tokens monétaires, jetons permettant la réalisation de paiements.
• Les utility token, jetons représentatifs d’un droit sur un bien ou un service. Ils restent peu utilisés.
• Les security token, jetons liés à des offres de titres (actions, obligations…). Un nombre important de règlementations au niveau national (loi Pacte en France) et les propositions de nouvelles règlementations Mica et régime pilote en Europe existent ou sont en cours d’élaboration pour encadrer ces activités.

Intéressons-nous aux plus connus : les Token monétaires. Et pour cela, commençons par définir ce qu’est une crypto-monnaie.
 

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LES CRYPTO-MONNAIES

Qu’est-ce qu’une crypto-monnaie ?

Les définitions sont très variées et ne sont pas forcément en ligne, selon les réglementations et les textes considérés.

Selon l'Institut national de la consommation (INC), une crypto-monnaie désigne "une monnaie virtuelle qui repose sur un protocole informatique de transactions cryptées et décentralisées, appelé Blockchain ou « chaîne de blocs »".

Et plus simplement ?
La crypto-monnaie, c’est une monnaie virtuelle basée sur un système permettant de protéger des données grâce à des clés ou à des codes secrets. C’est le principe de la cryptographie.

Elle utilise la technologie Blockchain.

Elle est créée avec du code informatique.

Elle s’échange de pair-à-pair, sans autorité centrale, c’est à dire sans qu’aucune entité ou organisme ne les contrôle. Les transactions sont validées par un ensemble de personnes (les mineurs).

Elle n’a pas de support physique, contrairement aux pièces et aux billets.

Par ailleurs, elle n’a pas de cours légal, elle n’est ni indexé sur les devises classiques, ni sur l’or. Son prix dépend uniquement de l’offre et de la demande, d’où son aspect spéculatif.
A noter qu’il existe également les stablecoin, un type de crypto-monnaie, dont la valeur est stable, c’est-à-dire que la volatilité de son cours est très faible.

 
Il existe plusieurs crypto-monnaies. Voici les 5 premières en termes de capitalisation boursière (supérieure à 10 milliards de dollars) :

• Bitcoin
• Ethereum
• Tether
• Ripple
• Litecoin

En 2019, on dénombrait 2871 crypto-monnaies en circulation dans le monde ! source   

De nombreux sites permettent de suivre leur cours.

Voici un aperçu du cours des principales des principales crypto-monnaies :

 

 

Cours au 26/03/2021
Source : https://coin24.fr/cours/

 

A noter : Les monnaies virtuelles permettent désormais d’acheter des biens de consommation, mais contrairement à l’euro qui a un cours légal, ces monnaies ne sont pas acceptées partout. Rien n’oblige en effet un site ou un commerçant à les accepter.

 

Le saviez-vous ? Des pièces bitcoins physiques ont été frappées. La plus connue : "Casascius", créée par Mike Caldwell de 2011 jusqu’à ce que le gouvernement américain décide interdise toute nouvelle pièce en 2013. Sur la face avant, on y retrouvait la devise « Vires in numeris » qui signifie "La force dans les nombres" ; et sur la face arrière un hologramme derrière lequel se cachait une clé privée qui donnait accès au « vrai » Bitcoin (numérique).

Qu’est-ce qu’un portefeuille ?

Si vous souhaitez débuter dans le monde des crypto-monnaies, il vous faudra détenir un portefeuille électronique, appelé également « Wallet ».
Les portefeuilles électroniques sont des appareils ou des logiciels qui permettent d’envoyer et de recevoir de la crypto-monnaie.

 

Chaque portefeuille possède :

• une clé publique : c’est votre adresse, que l’on peut assimiler à un RIB. Elle vous permettra de recevoir des virements,
• une clé privée : c’est le mot de passe qui permet d’accéder à votre monnaie et d’effectuer des transactions.

En cas de perte de clés privées …

• Sur une Blockchain publique : si c’est la plateforme qui le conserve, vous pouvez généralement demander à régénérer votre mot de passe d’accès à la plateforme, comme pour tout accès à distance.  En revanche, si vous conservez votre wallet hors plateforme, il n’y aura aucun moyen de le récupérer.
• Sur une Blockchain privée, en général le « géant » de la Blockchain est en mesure de régénérer les token et les restituer au besoin.

 

Comment choisir un portefeuille ?

Il existe 2 grandes catégories de portefeuille : les portefeuilles dit « chauds » et les portefeuilles dit « froids ».

Les portefeuilles dit « chauds »
Ce sont des portefeuilles connectés à internet lors de leur utilisation. Ils sont facilement accessibles, rapides, pratiques, utilisables via un ordinateur ou un smartphone et sont donc plutôt destinés à des transactions régulières. Etant connectés à internet, ils restent néanmoins sujets aux attaques.

Les portefeuilles dit « froids »
Ils font référence au stockage de votre clé privée hors ligne. Ça peut être sur une clef usb, sur une simple feuille de papier où vous aurez recopié votre clé, sur une feuille imprimée où la clef prendra la forme d’un QR code, sur un logiciel sur votre bureau qui serait hors ligne, ainsi que tout périphérique autonome conçus pour stocker vos clés privées hors ligne.
Étant déconnectés, ils ne peuvent être hackés et offrent donc une sécurité supplémentaire. Ils sont plutôt destinés à ceux qui souhaitent conserver la monnaie sur une longue période et pour des grandes quantités d’actifs numériques.

 

Détenir un portefeuille permettra donc de faire des virements de crypto-monnaies et d’en recevoir, via la technologie de la Blockchain.

Exemple de wallet « papier » :

 

 

Y est inscrit : votre clé publique, qui rappelons-le, vous permet de recevoir des bitcoins dans votre portefeuille.
Et votre clé privée, qui vous permet d’accéder aux bitcoins dans votre portefeuille.
 

Rappel :
•    Lorsque la crypto-monnaie est utilisée, elle crée ce qu’on appelle donc « une transaction ».
•    Celle-ci doit être validée par des personnes appelées “mineurs”.

Pour bien comprendre le cheminement, prenons un exemple avec une personne qui souhaite envoyer de l’argent à une autre personne:
Pré-requis : la personne qui envoie et celle qui reçoit doivent posséder toutes les 2 des portefeuilles.

 

 

 

Le saviez-vous ?
Vous pouvez consulter toutes les transactions effectuées sur la Blockchain sur le site : https://www.blockchain.com/explorer?view=btc

 

Les crypto-monnaies : un placement non dénué de risques

 

Volatilité du marché

Comme vu précédemment, le bitcoin repose sur un marché non régulé : sa valeur dépend uniquement de l’offre et de la demande. Le prix peut donc varier à la hausse… comme à la baisse ! Et ce, dans de cours laps de temps. Sa forte volatilité en fait donc un marché risqué.
La monnaie n’ayant donc pas de cours légal, en cas de chute de la valeur du Bitcoin, les banques centrales ne pourront intervenir comme elles le font avec l’euro. Il faut donc bien avoir conscience que vous pouvez gagner comme vous pouvez également tout perdre.
Conseil: n’investissez que ce que vous être prêt à perdre.  

Risque technologique et juridique / fraudes

Rappel : les portefeuilles dit « chauds » présentent un risque puisqu’ils sont connectés à internet. Ils peuvent donc être hackés.
Exemple de piratage suite à des failles de sécurité des portefeuilles chauds :
En janvier 2018, la plateforme d’échange CoinCheck a vu disparaitre 530 millions de dollars de crypto-monnaies. La plateforme Mt Gox, 487 millions de dollars, suite à 2 piratages en 2011 et 2014…

Par ailleurs, il existe malheureusement des fausses plateformes de trading et des faux portefeuilles de crypto-monnaies. En l’absence de statut légal et de cadre règlementaire, les monnaies virtuelles n’offrent aucune garantie. En cas de fraude, il n’y a pas de dédommagement possible… hormis en souscrivant à une assurance spéciale.

 
Conseil: Vérifiez toujours que la société par laquelle vous passez est bien agréée par l’ACPR, L’Autorité de Contrôle Prudentiel et de Résolution, en qualité d’établissement de paiement (art L 522-6 comofi).
 

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• Les nouveaux usages de la blockchain 
• Le Crédit Agricole expérimente la technologie Blockchain pour les virements transfrontaliers