Comment fonctionne la blockchain ? C’est un registre partagé, que de nombreux ordinateurs conservent en copies identiques et auquel on ne peut qu’ajouter de nouvelles pages, sans jamais réécrire discrètement les anciennes. Chaque page, appelée bloc, contient un lot de transactions et se rattache à la précédente, d’où le nom de chaîne de blocs. Cette conception permet à des inconnus de s’accorder sur qui possède quoi sans banque ni opérateur central, et c’est la technologie qui sous-tend Bitcoin, Ethereum et la plupart des autres cryptomonnaies.
En bref
- Une blockchain est un registre copié sur de nombreux ordinateurs : il n’est pas nécessaire de faire confiance à une seule entreprise pour qu’il reste honnête.
- Les transactions sont regroupées en blocs, et chaque bloc contient l’empreinte numérique du précédent : modifier le passé casse tous les maillons suivants.
- Des ordinateurs appelés nœuds suivent des règles communes, le mécanisme de consensus, pour décider quel nouveau bloc est valide.
- Les blockchains publiques sont ouvertes à la lecture et difficiles à modifier, mais elles peuvent être lentes ou coûteuses, et elles ne protègent ni des arnaques ni de la perte de vos clés.
- Il n’est pas nécessaire de maîtriser les mathématiques pour utiliser la crypto, mais il faut comprendre ce que la chaîne fait et ce qu’elle ne fait pas.
Dans cet article · 13 min de lecture
- La blockchain en une phrase
- Comment fonctionne la blockchain, étape par étape
- Le problème que la blockchain devait résoudre
- Le consensus : comment des inconnus s’accordent
- Un chiffre à connaître : la récompense de bloc est divisée par deux
- Blockchains publiques, privées et autres
- Blockchain, Bitcoin et contrats intelligents
- Avantages et limites
- Ce que cela change pour vos propres cryptos
- Comment commencer à apprendre, étape par étape
- Liste de contrôle
- À qui cela s’adresse
- Les termes clés
- Questions fréquentes
- Sources
La blockchain en une phrase
La blockchain est une base de données dont les enregistrements sont rangés dans des blocs reliés entre eux et copiés sur tout un réseau, de sorte que l’historique est difficile à modifier sans que personne ne s’en aperçoive. La Direction générale du Trésor la décrit comme une base de données distribuée, c’est-à-dire partagée simultanément par de nombreux participants, dont l’intégrité est assurée par la cryptographie. La CNIL la présente comme une technologie de stockage et de transmission d’informations, transparente, sécurisée et fonctionnant sans organe central de contrôle. Le registre est « distribué » parce que chaque participant en détient une copie, au lieu qu’un seul propriétaire garde l’original.
L’idée a été mise en pratique en 2008, quand une personne ou un groupe utilisant le nom de Satoshi Nakamoto a publié le livre blanc de Bitcoin, ici dans sa traduction française. Il proposait un système de paiement électronique sans tiers de confiance, qui s’appuie sur une chaîne de blocs pour horodater les transactions. Dans son livre Investir dans les Cryptomonnaies, John Bax décrit la blockchain de Bitcoin comme un logiciel décentralisé qui enregistre, de façon certaine, toutes les transactions effectuées sur le réseau.
Comment fonctionne la blockchain, étape par étape
Les détails varient d’une blockchain à l’autre, mais le parcours d’une transaction est semblable sur la plupart des réseaux publics :
- Quelqu’un envoie une transaction. L’expéditeur la signe avec une clé privée, un code secret qui prouve qu’il contrôle une adresse. La clé publique et l’adresse peuvent être partagées, un peu comme un numéro de compte.
- Les nœuds la vérifient. Un nœud est un ordinateur qui exécute le logiciel du réseau et conserve une copie du registre. Chaque nœud contrôle que la signature est valide et que les fonds n’ont pas déjà été dépensés.
- Les transactions attendent d’être regroupées. Les transactions valides s’accumulent dans une file d’attente, et un bloc est constitué à partir de certaines d’entre elles.
- Le réseau s’accorde sur le bloc suivant. C’est le rôle du mécanisme de consensus, l’ensemble des règles qui permet à des milliers d’ordinateurs indépendants de s’entendre sur une seule version de la vérité.
- Le bloc est relié à la chaîne. Il contient le hash du bloc précédent. Un hash est une empreinte de longueur fixe calculée à partir de données : si l’on change un seul caractère, l’empreinte change complètement.
- Chacun met à jour sa copie. Une fois le bloc accepté, la transaction fait partie de l’historique commun.
Comme chaque bloc contient l’empreinte du précédent, modifier une ancienne transaction changerait le hash de son bloc, puis la référence du bloc suivant, et ainsi de suite jusqu’à aujourd’hui. Pour y parvenir, un attaquant devrait refaire tout ce travail et convaincre le réseau d’accepter sa version. Le livre blanc de Bitcoin souligne lui aussi le coût d’une réécriture de la chaîne.
Le problème que la blockchain devait résoudre
Un fichier numérique se copie gratuitement, ce qui pose un problème pour une monnaie : si une pièce n’est qu’un fichier, qu’est-ce qui empêche de la dépenser deux fois ? On parle de double dépense. Avant Bitcoin, la réponse habituelle consistait à confier le registre à un intermédiaire de confiance, comme une banque ou une société de paiement. Le livre blanc de Bitcoin propose une autre réponse : un réseau d’ordinateurs tient le registre en commun, et l’ordre des transactions est public et vérifiable.
John Bax explique dans Investir dans les Cryptomonnaies que c’est précisément la raison pour laquelle la blockchain enregistre toutes les transactions jamais effectuées : sans contrôleur, il faut quelque chose qui garantisse que personne ne dépense deux fois le même bitcoin, et un registre public, ordonné et pratiquement inaltérable remplit ce rôle.
Le consensus : comment des inconnus s’accordent
Une blockchain a besoin d’une règle pour décider qui ajoute le bloc suivant, faute de quoi chacun pourrait ajouter le sien. Les deux règles les plus connues sont les suivantes :
- La preuve de travail. Les mineurs se disputent la résolution d’un problème de calcul, et le gagnant ajoute le bloc et reçoit une récompense. Bitcoin l’utilise. Elle rend la réécriture de l’historique très coûteuse, mais elle consomme beaucoup d’électricité. Le réseau Bitcoin est conçu pour produire un bloc environ toutes les dix minutes.
- La preuve d’enjeu. Des validateurs immobilisent des cryptomonnaies en garantie et sont tirés au sort pour proposer des blocs ; un comportement malhonnête peut leur coûter une partie de cette garantie. Sur Ethereum, selon ethereum.org, un nouvel intervalle de temps, l’occasion de proposer un bloc, s’ouvre toutes les douze secondes. Ethereum est passé de la preuve de travail à la preuve d’enjeu en 2022, et le Crypto Carbon Ratings Institute estime, comme le relaie ethereum.org, que ce changement a réduit de plus de 99,988 % sa consommation annuelle d’électricité.
Aucun système n’est parfait. La Banque des règlements internationaux, dans son rapport économique annuel de juin 2018, a examiné ce qu’elle appelait la « promesse insaisissable d’une confiance décentralisée » et a rappelé qu’une bonne monnaie doit pouvoir s’adapter efficacement à la taille de l’économie. Ce sont des limites à garder en tête.
Un chiffre à connaître : la récompense de bloc est divisée par deux
Les règles d’une blockchain sont écrites dans le code, et celles de Bitcoin prévoient un calendrier de création de nouvelles pièces. La récompense versée au mineur de chaque bloc était de 50 bitcoins en 2009 et elle est divisée par deux tous les 210 000 blocs, soit environ tous les quatre ans. D’après le tableau du Bitcoin Wiki sur l’offre contrôlée, elle est passée à 25 bitcoins en novembre 2012, à 12,5 en juillet 2016, à 6,25 en mai 2020 et à 3,125 en avril 2024. Par rapport aux 50 bitcoins d’origine, la récompense ne représente plus que 6,25 % de sa taille de départ, comme le montre le graphique.
C’est un exemple de ce que la blockchain fait bien : une règle que tout le monde peut lire et que personne ne peut changer à sa guise. D’après notre expérience, les lecteurs qui découvrent ce calendrier comprennent bien mieux pourquoi on dit que Bitcoin repose sur des règles plutôt que sur un opérateur.
Blockchain 101 : une démonstration visuelle (Anders Brownworth) (en anglais)
Blockchains publiques, privées et autres
| Type | Qui peut lire | Qui peut ajouter des blocs | Usage courant |
|---|---|---|---|
| Publique | Tout le monde | Quiconque respecte les règles | Bitcoin, Ethereum |
| Privée (avec autorisation) | Les membres agréés | Les membres agréés | Registres d’entreprise ou de consortium |
| Hybride | Selon la conception | Selon la conception | Projets mixtes |
Les blockchains publiques sont celles qui comptent pour la crypto. Dans Investir dans les Cryptomonnaies, John Bax insiste sur un point qui surprend beaucoup de débutants : comme la blockchain de Bitcoin est publique et que chaque mouvement passé peut être retracé, Bitcoin est pseudonyme, pas anonyme. Les adresses ne sont pas des noms, mais dès que quelqu’un convertit ses cryptomonnaies en monnaie classique sur une plateforme qui vérifie l’identité, la trace peut remonter jusqu’à une personne. À ses yeux, cela fait de Bitcoin un mauvais outil pour les criminels, quoi qu’en dise le mythe.
Le point de vue de John Bax
John Bax considère aussi la décentralisation comme une échelle, plutôt qu’une étiquette « oui ou non ». Selon lui, Bitcoin se situe en haut de cette échelle et beaucoup d’autres projets bien en dessous. Les applications d’Ethereum, par exemple, sont ouvertes à tous (« sans permission »), mais les sites que la plupart des gens utilisent pour y accéder sont gérés par des entreprises privées et peuvent être coupés. Sa leçon pratique : ne comparer les actifs qu’au sein d’une même catégorie, et ne pas croire que « sur une blockchain » veut dire « décentralisé ».
Blockchain, Bitcoin et contrats intelligents
Blockchain et Bitcoin ne sont pas la même chose. Bitcoin est la première cryptomonnaie, et la blockchain est la structure de données sur laquelle elle fonctionne. D’autres réseaux utilisent la même idée autrement. Ethereum a ajouté les contrats intelligents (smart contracts), des programmes stockés sur la blockchain qui s’exécutent automatiquement quand leurs conditions sont réunies. Ils alimentent la finance décentralisée, ou DeFi, un ensemble de services financiers conçus sans intermédiaire traditionnel. Notre guide sur la DeFi en présente les avantages et les risques. Un stablecoin, un jeton conçu pour suivre une monnaie comme le dollar américain, vit lui aussi sur une blockchain, comme nous l’expliquons dans notre guide des stablecoins.
Avantages et limites
La blockchain a de vraies forces, ainsi que des limites que le marketing passe souvent sous silence :
- Transparence. Sur les chaînes publiques, chacun peut consulter le registre. Le BSI, une agence nationale de cybersécurité, cite parmi les objectifs principaux de la technologie des données infalsifiables et des transactions transparentes et traçables.
- Résilience. Il n’y a pas de serveur unique à éteindre, car de nombreux nœuds détiennent les mêmes données.
- Coûts et rapidité. Selon le réseau et son affluence, les frais peuvent monter et les confirmations être lentes. Le BSI note aussi que la preuve de travail consomme beaucoup d’énergie par transaction.
- Pas de bouclier contre les arnaques. Une transaction inscrite sur la chaîne est très difficile à annuler : un paiement envoyé à un fraudeur est en général perdu. Les piratages et les fausses applications restent un risque majeur, comme le montre notre guide sur les arnaques crypto.
- Pas toute la crypto. Le trading sur une plateforme d’échange se déroule dans le système propre de la plateforme, pas sur la blockchain. Seuls les dépôts, les retraits et l’activité on-chain touchent la chaîne.
Les autorités de supervision rappellent aussi que la technologie ne supprime pas le risque de marché. Les autorités européennes de supervision (ABE, AEMF et AEAPP) ont averti en 2022 que de nombreux actifs numériques sont très risqués et spéculatifs, et que vous pouvez perdre tout l’argent investi.
Ce que cela change pour vos propres cryptos
Comprendre la chaîne aide à faire des choix concrets. Vos cryptomonnaies se trouvent à une adresse de la blockchain, et la clé de cette adresse n’est à vous que si vous la contrôlez, d’où l’importance de la seed phrase. Si vous débutez, notre guide pour acheter des cryptos en sécurité accompagne un premier achat. Le livre de John Bax, Investir dans les Cryptomonnaies, présente la blockchain, les portefeuilles et les plateformes en quelques chapitres clairs avant d’aborder l’investissement.
Le trading automatisé est une autre couche. Un bot de trading envoie normalement ses ordres à une plateforme d’échange, et ces ordres ne sont pas inscrits sur la blockchain. Si ce monde vous intéresse, découvrez comment fonctionne un bot de trading crypto, en gardant à l’esprit que Crypto Go Bot est un outil de trading, pas un moyen d’éviter le risque.
Comment commencer à apprendre, étape par étape
- Étudiez une blockchain à la fois. Commencez par Bitcoin, puis regardez Ethereum.
- Consultez un explorateur de blocs. C’est un site qui affiche les blocs et les transactions en direct, ce qui rend l’idée concrète.
- Apprenez ce que sont un portefeuille et une seed phrase avant de placer de l’argent quelque part.
- Commencez par un petit montant que vous pouvez vous permettre de perdre, et utilisez uniquement des plateformes reconnues.
- Méfiez-vous des offres. Quiconque promet des rendements certains parce que « c’est sur la blockchain » doit éveiller votre prudence.
Liste de contrôle
- Je sais expliquer un bloc, un nœud et un hash en une phrase chacun.
- Je sais qu’une blockchain publique montre des adresses, pas des noms.
- Je sais que les ordres passés sur une plateforme ne sont pas toujours sur la chaîne.
- Je garde ma seed phrase hors ligne et je ne la saisis jamais sur un site.
- Je ne fais pas confiance à un projet uniquement parce qu’il utilise la blockchain.
À qui cela s’adresse
Comprendre la blockchain est utile à quiconque touche à la crypto, et à certaines personnes qui n’y touchent pas.
- Débutant sur le point d’acheter une première pièce : savoir ce que sont un portefeuille, une adresse et une confirmation rend le premier transfert bien moins stressant.
- Investisseur à long terme : comprendre les règles d’émission et de sécurité aide à juger les promesses d’un projet sur un horizon de plusieurs années.
- Professionnel curieux : si vous travaillez dans la banque, la logistique ou l’informatique et que vous entendez sans cesse parler de blockchain, les bases montrent où elle est vraiment utile et où une base de données classique suffit.
- Trader actif : distinguer l’activité on-chain du trading sur plateforme explique les frais, les délais et la raison pour laquelle un dépôt prend du temps.
Les termes clés
- Blockchain (chaîne de blocs) : un registre stocké sous forme de blocs reliés et copié sur un réseau d’ordinateurs.
- Nœud : un ordinateur qui exécute le logiciel du réseau et conserve une copie du registre.
- Hash : une empreinte numérique de longueur fixe calculée à partir de données, qui change complètement si les données changent.
- Mécanisme de consensus : l’ensemble des règles qui permet au réseau de s’accorder sur le prochain bloc valide.
- Preuve de travail : une méthode de consensus où les mineurs dépensent de la puissance de calcul pour gagner le droit d’ajouter un bloc.
- Contrat intelligent : un programme stocké sur une blockchain qui s’exécute automatiquement quand des conditions fixées sont remplies.
Questions fréquentes
La blockchain, c’est quoi en termes simples ?
C’est un cahier partagé de transactions que de nombreux ordinateurs conservent en copies identiques. Les nouvelles entrées sont ajoutées par blocs reliés aux précédents, si bien qu’il est très difficile de modifier d’anciennes entrées sans que cela se voie.
Comment fonctionne la blockchain ?
Un utilisateur signe une transaction, les nœuds la vérifient, et le réseau s’accorde sur un nouveau bloc qui la contient. Chaque bloc renferme le hash du précédent, ce qui relie les blocs entre eux et rend toute falsification visible.
La blockchain est-elle la même chose que Bitcoin ?
Non. Bitcoin est une cryptomonnaie, et la blockchain est la technologie qu’elle utilise pour enregistrer les transactions. De nombreuses autres cryptomonnaies et applications ont leur propre blockchain.
La blockchain est-elle sûre, peut-elle être piratée ?
La cryptographie des chaînes bien conçues est largement éprouvée, mais le risque demeure autour d’elles. Les plateformes, les portefeuilles, les contrats intelligents et les personnes sont les cibles habituelles : protéger vos clés et éviter les plateformes inconnues compte plus que la chaîne elle-même.
La blockchain est-elle anonyme ?
En général, non. Sur les chaînes publiques, les adresses et les transactions sont visibles, et elles sont pseudonymes plutôt qu’anonymes. Un lien avec une identité réelle peut apparaître, par exemple quand des cryptomonnaies passent par un service qui vérifie l’identité.
Faut-il comprendre la blockchain pour investir en crypto ?
Vous l’utilisez indirectement dès que vous envoyez ou recevez des cryptomonnaies, mais vous n’avez pas besoin d’en connaître tous les détails techniques. Connaître les bases aide à juger les promesses et à protéger vos actifs.
Peut-on modifier une blockchain ?
Les anciens enregistrements sont conçus pour être extrêmement difficiles à modifier, car il faudrait refaire le travail de chaque bloc suivant et convaincre le réseau. Les règles d’une blockchain peuvent toutefois évoluer si sa communauté s’accorde sur une mise à jour.
Sources
- Wikipédia, Chaîne de blocs
- Direction générale du Trésor, Chaîne de blocs, cryptoactifs, Fintechs
- CNIL, Blockchain (définition)
- Satoshi Nakamoto, Bitcoin : un système de paiement électronique pair-à-pair (traduction française), 2008
- NIST, Blockchain Technology Overview (NISTIR 8202), octobre 2018
- Banque des règlements internationaux, Rapport économique annuel 2018, chapitre V : Cryptocurrencies: looking beyond the hype, 24 juin 2018
- ethereum.org, Blocs et Consommation d’énergie d’Ethereum
- Bitcoin Wiki, Controlled supply
- BSI, Blockchain & Kryptowährung
- AEMF, ABE et AEAPP, Warning on the risks of crypto-assets, 2022
