Une chaîne en perpétuel mouvement

La blockchain n’a cessé d’évoluer depuis ses débuts. Son modèle révolutionnaire de stockage décentralisé des données a rapidement fait des émules. Aujourd’hui, son champ d’application s’étend bien au-delà des transactions financières en cryptomonnaies.

TEXTE | Christine Werlé

En 37 ans d’existence, le Web a connu plusieurs évolutions distinctes. Chacune d’elles visait toutefois le même but : donner davantage de fluidité au réseau mondial. Dans sa première version, la Toile proposait uniquement de l’information à ses utilisateur·trices (Web 1). Les internautes naviguaient alors simplement entre des pages statiques. Internet s’est ensuite ouvert à ses utilisateur·trices pour leur permettre d’interagir avec les sites qu’ils·elles consultaient et de devenir eux-mêmes des fournisseurs de contenus (Web 2). C’est l’époque de Wikipédia et des réseaux sociaux. La troisième évolution du Net (Web 3), elle, prend ses distances avec les versions précédentes, contrôlées par les géants californiens de la tech tels que Google, Amazon, Facebook, Apple et Microsoft, les fameux GAFAM. Reposant sur le concept d’un modèle décentralisé, elle a pour but de redonner aux utilisateur·trices le contrôle de leurs données.

La blockchain, plus particulièrement la blockchain dite publique, fait partie des technologies de cette nouvelle génération, plus indépendante et plus ouverte, du Web. Elle est née en 2009, avec la création du bitcoin par le mystérieux Satoshi Nakamoto ¹Satoshi Nakamoto est le pseudonyme utilisé par la ou les personnes ayant développé la cryptomonnaie bitcoin. Il a affirmé sur son profil être un Japonais né le 5 avril 1975. Plusieurs personnes ont prétendu être Satoshi Nakamoto et d’autres ont affirmé connaître son identité. Alors qu’il a disparu des radars depuis 2011, son identité demeure à ce jour inconnue, de même que son pays d’origine., afin de sécuriser les transactions de la toute première monnaie virtuelle. « On peut la décrire comme une technologie qui permet de transférer des valeurs sans intermédiaires sur Internet, conçue comme une alternative aux systèmes bancaires traditionnels », explique Arnaud Gaudinat, professeur en sciences de l’information à la Haute école de gestion de Genève (HEG-Genève) – HES-SO et codirecteur du CAS Blockchain & Finance. Il collabore également au projet européen FairOnChain, qui entend développer une infrastructure publique pour un accès simplifié aux données de la blockchain et dans un format exploitable par la recherche.

La blockchain se matérialise sous la forme d’un livre de comptes ouvert, géré par un algorithme, qui contient l’historique de toutes les transactions effectuées entre les utilisateur·trices depuis sa création. Ces transactions sont regroupées au sein d’une succession de blocs reliés les uns aux autres par des procédés cryptographiques, soit des méthodes mathématiques utilisées pour sécuriser l’information. Mais l’innovation du système réside avant tout dans sa décentralisation.

Multiplicité des lieux de stockage

Contrairement à une banque, les données ne sont pas stockées en un seul endroit, mais sur des milliers de serveurs – appelés également « nœuds » – à travers le monde. La réplication systématique des blocs de transactions et la multiplicité des lieux de stockage rendent toute tentative de piratage presque impossible. Le niveau de sécurité élevé de la blockchain est également garanti par le fait qu’une valeur ne peut pas y être modifiée une fois enregistrée. « La seule façon de changer une valeur pendant l’écriture serait de posséder 51 % de la puissance de calcul totale du réseau, ce que même un État ne peut plus faire sur les cryptomonnaies bitcoin ou ethereum au vu de la valeur à investir », souligne Arnaud Gaudinat.

L’autre atout de cette technologie réside dans sa grande transparence. Dans la blockchain bitcoin par exemple, la plus ancienne et la plus connue, tous les coins, ou « jetons natifs » en français, sont en effet traçables. « L’algorithme a créé jusqu’à maintenant plus de 20 millions de bitcoins et doit encore en créer moins d’un million supplémentaire jusqu’en 2140. Il est possible de suivre les transferts de tous ces jetons natifs, un peu comme si les transactions entre IBAN étaient publiques. Si demain je paie mon pain avec des bitcoins, mon boulanger saura combien j’ai sur mon compte », illustre le professeur.

Au final, sur les blockchains de premier ordre ²Une blockchain de premier ordre (aussi appelée blockchain de couche 1) désigne le réseau principal et autonome qui valide et finalise les transactions sans avoir besoin d’une autre chaîne pour fonctionner. Une blockchain de couche 2 se construit par-dessus un réseau existant pour améliorer sa rapidité ou réduire les frais de transaction, par exemple., corrompre les données est extrêmement difficile en pratique. « Les utilisateur·trices se rendraient immédiatement compte d’une tentative de fraude et celle-ci serait rejetée par le réseau », poursuit Arnaud Gaudinat.

Un contrôle qui participe au mouvement de la chaîne

La blockchain publique est donc un système hautement sécurisé mais ouvert, qui permet la traçabilité et la fluidité des données, contrairement aux systèmes traditionnels, où le stockage des transactions est cloisonné. Les banques ne partagent en effet pas les données des client·es. Mais, bien qu’il ne soit pas géré par une autorité centrale, le système a tout de même besoin d’un contrôle. Il s’exerce ici de manière collective.

Les « mineurs » sont des personnes ou sociétés volontaires chargées de valider les transactions. Ils regroupent celles en attente de confirmation dans de nouveaux blocs. Dans les blockchains comme celle du bitcoin, l’ajout d’un bloc à la chaîne suppose de résoudre un calcul mathématique complexe à l’aide d’ordinateurs spécialisés très puissants. « Presque 1000 milliards de milliards d’essais sont effectués chaque seconde pour trouver la solution », relève Arnaud Gaudinat. Celui qui parvient à résoudre l’énigme en premier peut inscrire son groupe de transactions sur la blockchain et reçoit les frais de transaction, plus de nouveaux bitcoins en récompense. Actuellement, cette récompense s’élève à 3,125 bitcoins par bloc validé. Le minage permet ainsi non seulement de sécuriser la blockchain bitcoin, afin qu’elle reste un outil financier fiable et ouvert à tous, mais aussi d’émettre de nouveaux bitcoins. Il participe ainsi au mouvement de la chaîne.

Au-delà des cryptomonnaies

Le champ d’application de la technologie blockchain s’étend désormais au-delà des cryptomonnaies. Si la majorité de ce qui est utilisé sur la blockchain concerne le transfert de valeurs, cette technologie sert également à émettre et à transmettre des actifs réels par un procédé appelé « tokenisation ». Il consiste à convertir les droits attachés à ces objets en un enregistrement numérique. C’est une manière de représenter dans le monde digital un bien immobilier, par exemple, ou une œuvre d’art.

« Les titres de propriété numériques, les NFT, qui prouvent l’identité du propriétaire d’un objet et attestent de son authenticité, pourraient clairement remplacer à l’avenir une partie du travail d’un notaire ou d’un juge », relève Cédric Baudet, professeur ordinaire à la HE-Arc Gestion (HEG Arc) – HES-SO à Neuchâtel, qui mène des travaux de recherche sur la blockchain. L’usage de ces certificats virtuels n’est pas limité aux biens matériels. « Typiquement, les diplômes universitaires pourraient être inscrits dans une blockchain pour garantir qu’ils ont bien été émis par telle ou telle université. Comme la valeur a été stockée de façon décentralisée, on ne pourrait pas la modifier. Certaines facultés ont commencé à le faire pour les formations continues », cite Cédric Baudet.

La sécurisation des documents officiels émis par les administrations publiques fait également partie des champs d’application. En 2021, le canton du Jura a mis en œuvre une solution numérique en ce sens basée sur la blockchain Keyless Signature Infrastructure, spécialisée dans les preuves d’intégrité, qui garantit qu’un document n’a pas été modifié.

L’intérêt du secteur privé

Dans le secteur privé, l’industrie a également montré son intérêt pour les technologies blockchain, notamment pour le traçage des marchandises dans la chaîne d’approvisionnement. « L’entreprise de transport Galliker a testé un tel système pour prévenir le vol de marchandises et garantir que ses palettes sont bien acheminées d’un point A à un point B », révèle le professeur de la HEG Arc.

En outre, certaines assurances emploient d’ores et déjà des contrats intelligents, plus couramment appelés smart contracts. « Des programmes stockés sur la blockchain exécutent des actions tout seuls lorsque certaines conditions sont remplies. Les client·es peuvent alors être indemnisés automatiquement en cas de sinistre », évoque pour sa part Arnaud Gaudinat.

Autant d’exemples et de développements qui montrent que les blockchains sont en plein essor. Selon Cédric Baudet, le canton de Neuchâtel, par le biais d’incitations du Service de l’économie, est par ailleurs devenu un des endroits en Suisse qui attire le plus d’entreprises spécialisées dans la création de ce genre de technologies.

Un flux de données plus important va également entraîner une consommation d’énergie plus élevée. Quelles sont les solutions ?

La consommation en électricité des nouvelles technologies pourrait représenter 21 % de la demande mondiale d’ici à 2030. Dans ce contexte, améliorer l’efficacité énergétique de la 6G devient un enjeu majeur. L’une des pistes explorées à la HES-SO Valais-Wallis consiste à connecter la 6G aux réseaux électriques intelligents, ou smart grids, afin d’adapter le fonctionnement du réseau aux disponibilités d’énergie. Certaines tâches de calcul pourraient être déplacées dans le temps ou dans l’espace, permettant de réduire la consommation et de privilégier les sources renouvelables.