Comment fonctionne la technologie Blockchain : un guide étape par étape pour les débutants [2022]

La blockchain s'est avérée être une technologie révolutionnaire, transformant diverses industries. Dans son sens littéral, cela signifie une chaîne de blocs. Avec la blockchain, les informations numériques, telles que les transactions financières, sont stockées dans des blocs séparés dans une chaîne. Des méthodes cryptographiques robustes protègent les transactions et un algorithme de consensus maintient l'état du réseau, permettant la transparence. Ce blog fournit un aperçu détaillé du fonctionnement de la blockchain.

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Comprendre le fonctionnement de la blockchain

Pour ce blog et une explication simplifiée du fonctionnement de la blockchain, voici un exemple de transaction sur un réseau blockchain. Supposons qu'un utilisateur, disons John, veuille envoyer quelques bitcoins à son amie Amy. Cette transaction est diffusée sous forme de message numérique. Une signature numérique lui est attribuée. Cette signature numérique valide la transaction comme authentique.

Ensuite, cette transaction est diffusée sur un réseau pair à pair. Le premier nœud du réseau le reçoit. La transaction est ensuite vérifiée et transmise au nœud bitcoin suivant sur le réseau. Chaque nœud exécute le processus de vérification sur le réseau avant que la transaction ne soit terminée. Cela garantit que seules les transactions valides transitent par le système.

Chaque nœud crée un pool confirmé (mempool) et un pool de transactions non confirmées (transactionnelles) et propage la transaction vers l'avant. La transaction atteint alors un nœud de minage. Ce nœud collecte, valide et propage une nouvelle transaction. Le nœud mineur agrège ensuite les transactions dans un bloc candidat.

Lire : Cryptographie dans la blockchain : types et applications

Blockchain et nœuds miniers

Pour mieux comprendre le fonctionnement de la blockchain concernant les nœuds miniers/mineurs, supposons qu'un autre utilisateur, Michael, travaille en tant que mineur (nœud minier) dans cette transaction. Michael collecte d'abord toutes les transactions dans un bloc, puis construit un en-tête de bloc. Le nœud de minage remplit six champs : Version, Hash de bloc précédent, Racine de Merkel, Horodatage, Cible difficile et Nonce, pour construire un en-tête de bloc. Une fois tous ces champs remplis, l'extraction de blocs peut être lancée. Voici un aperçu de chaque champ :

• Version : Taille 4 octets – Affiche la version du bloc.
• Hash de bloc précédent : Taille 32 octets – Il fait référence à un hachage du dernier bloc de la chaîne.
• Racine de Merkel : taille 32 octets - Il s'agit d'un hachage de la racine de l'arbre de Merkel de la transaction de bloc.
• Horodatage : Taille 4 octets – Il indique le temps approximatif nécessaire pour créer le bloc.
• Cible difficile : Taille 4 octets – La cible de difficulté de l'algorithme de preuve de travail du bloc.
• Nonce : Taille 4 octets – Il est utilisé comme compteur pour l'algorithme de preuve de travail.

Une fois l'en-tête de bloc terminé, le processus d'exploration de blocs démarre. L'exploitation minière vise à trouver une valeur pour le nonce. Des milliards et des billions de valeurs nonce doivent être testées avant qu'un nonce satisfaisant à l'exigence ne soit trouvé.

L'étape suivante consiste à trouver une solution à l'algorithme de preuve de travail qui rend le bloc valide. La preuve de travail est un élément de données qui satisfait aux exigences de la transaction et est facilement vérifiable par d'autres. Le nœud minier de Michael doit atteindre l'objectif de difficulté pour valider le bloc. Le bloc contient des cibles de difficulté dans une notation appelée « bits de difficulté ».

Miner avec succès un bloc

Ensuite, dans la lignée du fonctionnement de la blockchain, il y a l'extraction réussie d'un bloc. Michael possède divers appareils informatiques qui exécutent rapidement l'algorithme SHA-256 parallèlement les uns aux autres. Le matériel reçoit l'en-tête de bloc et les tests sont lancés à des milliards de nonces par seconde.

Une fois qu'une machine de minage trouve une solution, elle est renvoyée au nœud de minage et le bloc est immédiatement transféré aux pairs. Un nouveau bloc est validé et propagé, et il est vérifié par chaque nœud complet indépendamment. Une fois le nouveau bloc validé, il est assemblé en chaîne en connectant le bloc à la blockchain existante. Après vérification, il devient une partie de la blockchain. Le processus est exécuté jusqu'à ce que toute la transaction soit terminée. Amy reçoit alors les bitcoins de John.

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Dernières pensées

Ce blog vous a, espérons-le, aidé à comprendre le fonctionnement de la blockchain. Pour en savoir plus sur la technologie et entreprendre une carrière en tant que développeur blockchain, vous pouvez vous inscrire au programme de certificat avancé d'upGrad en technologie blockchain . Il offre un mentorat individuel et plus de 200 heures de contenu d'apprentissage avec des options EMI à zéro pour cent.