Tutoriel Blockchain : Apprendre avec des exemples

Ses pommes de douche filtrantes intègrent une technologie de filtration avancée permettant d'éliminer le chlore, les métaux lourds et autres impuretés de l'eau. Cet engagement en faveur de la pureté de l'eau a fait de Hansgrohe la marque préférée des consommateurs en quête d'une expérience de douche plus saine. la blockchain en terrain de jeu est utilisé pour le transfert sécurisé d'éléments tels que de l'argent, des biens, des contrats, etc., sans nécessiter un intermédiaire tiers comme une banque ou un gouvernement. Une fois les données enregistrées dans une blockchain, il est très difficile de les modifier.

La blockchain est un protocole logiciel (comme SMTP pour le courrier électronique). Cependant, les Blockchains ne pourraient pas fonctionner sans Internet. On l’appelle également méta-technologie car elle affecte d’autres technologies. Il est composé de plusieurs éléments : une base de données, un logiciel, quelques ordinateurs connectés, etc.

Parfois, le terme est utilisé pour Bitcoin Blockchain ou Le Ethereum La blockchain, et parfois d'autres monnaies virtuelles ou jetons numériques. Cependant, la plupart d’entre eux parlent de registres distribués.

Dans ce tutoriel Blockchain pour débutants, vous apprendrez les bases de la Blockchain telles que :

• Qu'est-ce que Blockchain?
• Ce que la Blockchain n’est PAS !
• Blockchain Architecture
• Comment fonctionne la technologie Blockchain?
• Pourquoi avons-nous besoin de la Blockchain ?
• Versions blockchain
• Variantes de blockchain
• Cas d'utilisation de la blockchain
• Cas d'utilisation réels importants de la blockchain
• Bitcoin crypto-monnaie : application la plus populaire de la blockchain
• Blockchain vs base de données partagée
• Mythes sur la blockchain
• Applications de la technologie Blockchain
• Limites de la technologie Blockchain

Ce que la Blockchain n’est PAS !

• La blockchain n'est pas Bitcoin, mais c'est la technologie derrière Bitcoin
• Bitcoin est le jeton numérique, et la blockchain est le grand livre permettant de savoir à qui appartient les jetons numériques.
• Tu ne peux pas avoir Bitcoin sans blockchain, mais vous pouvez avoir une blockchain sans Bitcoin.

Blockchain Architecture

Maintenant, dans ce didacticiel sur la technologie Blockchain, étudions l'architecture Blockchain en comprenant ses différents composants :

Qu'est-ce qu'un bloc ?

Une Blockchain est une chaîne de blocs contenant des informations. Les données stockées dans un bloc dépendent du type de blockchain.

Par exemple, un Bitcoin Le bloc contient des informations sur l'expéditeur, le destinataire et le nombre de bitcoins à transférer.

Bitcoin Bloquer

Le premier bloc de la chaîne s'appelle le Bloc Genesis. Chaque nouveau bloc de la chaîne est lié au bloc précédent.

Comprendre SHA256 – Hachage

Un bloc a également un hachage. A peut être compris comme une empreinte digitale unique à chaque bloc. Il identifie un bloc et tout son contenu, et il est toujours unique, tout comme une empreinte digitale. Ainsi, une fois qu'un bloc est créé, tout changement à l'intérieur du bloc entraînera une modification du hachage.

Qu'est-ce que le hachage SHA256

Le Hash est donc très utile lorsque l’on souhaite détecter des changements dans les intersections. Si l’empreinte d’un bloc change, celui-ci ne reste pas le même bloc.

Chaque bloc a

1. Date
2. Hash
3. Hash du bloc précédent

Prenons l'exemple suivant, où nous avons une chaîne de 3 blocs. Le 1^st le bloc n’a pas de prédécesseur. Par conséquent, il ne contient pas le bloc précédent. Le bloc 2 contient un hachage du bloc 1. Tandis que le bloc 3 contient le hachage du bloc 2.

Par conséquent, tous les blocs contiennent des hachages de blocs précédents. C’est la technique qui rend une blockchain si sécurisée. Voyons voir comment ça fonctionne -

Supposons qu'un attaquant puisse modifier les données présentes dans le bloc 2. En conséquence, le hachage du bloc change également. Mais le bloc 3 contient toujours l'ancien hachage du bloc 2. Cela rend le bloc 3 et tous les blocs suivants invalides car ils n'ont pas le hachage correct du bloc précédent.

Par conséquent, la modification d’un seul bloc peut rapidement rendre invalides tous les blocs suivants.

Preuve de travail

Les hachages sont un excellent mécanisme pour empêcher la trempe, mais les ordinateurs de nos jours sont rapides et peuvent calculer des centaines de milliers de hachages par seconde. En quelques minutes, un attaquant peut falsifier un bloc puis recalculer tous les hachages des autres blocs pour rendre à nouveau la blockchain valide.

Pour éviter ce problème, les blockchains utilisent le concept de Proof-of-Work. C'est un mécanisme qui ralentit la création des nouveaux blocs.

Une preuve de travail est un problème de calcul qui nécessite un certain effort pour être résolu. Mais le temps nécessaire pour vérifier les résultats du problème informatique est bien inférieur à l’effort nécessaire pour résoudre le problème informatique lui-même.

Dans le cas d' Bitcoin, il faut près de 10 minutes pour calculer la preuve de travail requise pour ajouter un nouveau bloc à la chaîne. En considérant notre exemple, si un pirate informatique souhaitait modifier des données dans le bloc 2, il devrait effectuer une preuve de travail (ce qui prendrait 10 minutes) et ensuite seulement apporter des modifications dans le bloc 3 et tous les blocs suivants.

Ce type de mécanisme rend assez difficile la falsification des blocs, donc même si vous falsifiez ne serait-ce qu'un seul bloc, vous devrez recalculer la preuve de travail pour tous les blocs suivants. Ainsi, les mécanismes de hachage et de preuve de travail sécurisent une blockchain.

Réseau P2P distribué

Cependant, il existe une autre méthode utilisée par les blockchains pour se sécuriser : la distribution. Au lieu d’utiliser une entité centrale pour gérer la chaîne, les Blockchains utilisent un réseau peer-peer distribué, et tout le monde est autorisé à le rejoindre. Lorsque quelqu’un entre dans ce réseau, il obtient la copie complète de la blockchain. Chaque ordinateur est appelé un nœud.

Voyons ce qui se passe lorsqu'un utilisateur crée un nouveau bloc. Ce nouveau bloc est envoyé à tous les utilisateurs du réseau. Chaque nœud doit vérifier le bloc pour s'assurer qu'il n'a pas été modifié. Après vérification complète, chaque nœud ajoute ce bloc à sa blockchain.

Tous ces nœuds de ce réseau créent un consensus. Ils s'accordent sur les blocs valides et ceux qui ne le sont pas. Les nœuds du réseau rejetteront les blocs falsifiés.

Alors, pour réussir à falsifier une blockchain

1. Vous devrez modifier tous les blocs de la chaîne
2. Refaire la preuve de travail pour chaque bloc
3. Prenez le contrôle de plus de 50 % du réseau peer-to-peer.

Après avoir fait tout cela, votre blocage falsifié sera accepté par tout le monde. C’est une tâche presque impossible. Par conséquent, les Blockchains sont si sécurisées. Ensuite, dans ce didacticiel de développement Blockchain pour débutants, nous apprendrons comment fonctionne une transaction Blockchain ?

Comment fonctionne la technologie Blockchain?

Processus de transaction blockchain

Étape 1) Une personne demande une transaction. La transaction peut concerner une crypto-monnaie, des contrats, des enregistrements ou d’autres informations.

Étape 2) La transaction demandée est diffusée sur un réseau P2P à l'aide de nœuds.

Étape 3) Le réseau de nœuds valide la transaction et le statut de l'utilisateur à l'aide d'algorithmes connus.

Étape 4) Une fois la transaction terminée, le nouveau bloc est alors ajouté à la blockchain existante. De telle manière que cela soit permanent et inaltérable.

Pourquoi avons-nous besoin de la Blockchain ?

Voici quelques raisons pour lesquelles la technologie Blockchain est devenue si populaire.

Résistance: Les blockchains sont souvent une architecture répliquée. La chaîne est toujours exploitée par la plupart des nœuds en cas d'attaque massive contre le système.

Réduction du temps : Dans le secteur financier, la blockchain peut jouer un rôle essentiel en permettant un règlement plus rapide des transactions, car elle ne nécessite pas un long processus de vérification, de règlement et de compensation, car une version unique des données convenues du grand livre partagé est disponible entre tous. supports de pile.

Fiabilité: La blockchain certifie et vérifie l'identité des parties intéressées. Cela supprime les doubles enregistrements, réduit les tarifs et accélère les transactions.

Opérations immuables : En enregistrant les transactions par ordre chronologique, Blockchain certifie l'inaltérabilité de toutes les opérations, ce qui signifie que lorsqu'un nouveau bloc a été ajouté à la chaîne des registres, il ne peut être ni supprimé ni modifié.

Prévention de la fraude: Les concepts d'information partagée et de consensus évitent d'éventuelles pertes dues à la fraude ou au détournement de fonds. Dans les industries basées sur la logistique, la blockchain en tant que mécanisme de surveillance permet de réduire les coûts.

Sécurité : Attaquer une base de données traditionnelle revient à faire tomber une cible spécifique. Avec l'aide de Distribué Ledger Technologie, chaque partie détient une copie de la chaîne d'origine, de sorte que le système reste opérationnel, même si un grand nombre d'autres nœuds tombent.

Transparence: Les modifications apportées aux blockchains publiques sont visibles publiquement par tous. Cela offre une plus grande transparence et toutes les transactions sont immuables.

La collaboration – Permet aux parties de traiter directement entre elles sans avoir recours à la médiation de tiers.

Décentralisé: Il existe des règles standard sur la manière dont chaque nœud échange les informations de la blockchain. Cette méthode garantit que toutes les transactions sont validées et que toutes les transactions valides sont ajoutées une par une.

Versions blockchain

Maintenant, dans ce didacticiel de développement Blockchain, découvrons les versions de Blockchain.

Versions de la blockchain

Blockchain 1.0 : Monnaie

La mise en œuvre du DLT (technologie du grand livre distribué) a conduit à sa première et évidente application : les crypto-monnaies. Cela permet des transactions financières basées sur la technologie blockchain. Il est utilisé dans la monnaie et les paiements. Bitcoin est l’exemple le plus frappant dans ce segment.

Blockchain 2.0 : contrats intelligents

Les nouveaux concepts clés sont les Smart Contracts, de petits programmes informatiques qui « vivent » dans la blockchain. Ce sont des programmes informatiques gratuits qui s'exécutent automatiquement et vérifient les conditions définies précédemment comme la facilitation, la vérification ou l'application. Il est utilisé en remplacement des contrats traditionnels.

Blockchain 3.0 : DApp :

DApps est l'abréviation d'application décentralisée. Son code backend s’exécute sur un réseau peer-to-peer décentralisé. Un DApp peut avoir un exemple de code Blockchain frontal et des interfaces utilisateur écrites dans n'importe quel langage pouvant appeler son backend, comme une application traditionnelle.

Variantes de blockchain

Publique:

Dans ce type de blockchain, les registres sont visibles par tous sur Internet. Il permet à quiconque de vérifier et d’ajouter un bloc de transactions à la blockchain. Les réseaux publics incitent les gens à s'y joindre et leur utilisation est gratuite. N’importe qui peut utiliser un réseau blockchain public.

Privé:

La blockchain privée se situe au sein d’une seule organisation. Il permet uniquement à des personnes spécifiques de l'organisation de vérifier et d'ajouter des blocs de transactions. Cependant, tout le monde sur Internet est généralement autorisé à le consulter.

Consortium:

Dans cette variante Blockchain, seul un groupe d'organisations peut vérifier et ajouter des transactions. Ici, le grand livre peut être ouvert ou restreint à certains groupes. La blockchain du consortium est utilisée dans plusieurs organisations. Il est uniquement contrôlé par des nœuds pré-autorisés.

Cas d'utilisation de la blockchain

La technologie Blockchain est largement utilisée dans les différents secteurs, comme indiqué dans le tableau suivant.

Secteur	Utilisation
Marchés	Billing, surveillance et transfert de données Gestion des quotas dans le réseau Supply Chain
Secteur gouvernemental	Services de gouvernance personnalisés transnationaux Vote, propositions P2P bond, Digitisation des documents/contrats et preuve de propriété pour les transferts Registre et identification Service de télé-avocat Enregistrement et échange IP Reçus fiscaux Service notarial et registre de documents
IDO	Réseaux de capteurs agricoles et de drones Réseaux domestiques intelligents Ville intelligente intégrée. Capteurs de maison intelligente Voiture auto-conduite Robots personnalisés, composant robotique Drones personnalisés DigiAssistants tal
Santé	Gestion des données Banques de données universelles DME Santé Communs de données QS Analytes du flux de données de santé massives Digiportefeuille de santé tal Propriété intelligente Jeton de santé Contrats de développement personnel
Sciences et arts	Superinformatique Analyse de foule Ressources P2P Digiservices de pleine forme mentale
Finance et comptabilité	DigiPaiement en devise totale Paiements et remises Marchés de capitaux décartelisés utilisant un réseau d'ordinateurs sur la Blockchain Comptabilité inter-divisions Compensation, négociation et produits dérivés Gérér le livre de comptes

Cas d'utilisation réels importants de la blockchain

1.Dubaï : la ville intelligente

En 2016, le bureau intelligent de Dubaï a introduit la stratégie Blockchain. Grâce à cette technologie, les entrepreneurs et les développeurs pourront se connecter avec des investisseurs et des entreprises leaders. L'objectif est de mettre en œuvre un système basé sur la blockchain qui favorise le développement de divers types d'industries pour faire de Dubaï « la ville la plus heureuse du monde ». Si vous souhaitez devenir développeur blockchain, vous pouvez en savoir plus sur comment devenir un développeur blockchain et contribuer au développement de systèmes de pointe basés sur la blockchain.

2. Inciter la fidélisation des clients

Incent est un CRaaS (Consumer retention as a service) basé sur la technologie Blockchain. Il s'agit d'un programme de fidélité basé sur la génération de jetons pour les entreprises affiliées à son réseau associé. Dans ce système, la blockchain est échangée instantanément et peut être stockée dans les portefeuilles numériques des téléphones des utilisateurs ou accessible via le navigateur.

3. Blockchain pour l'aide humanitaire

En janvier 2017, le programme alimentaire mondial des Nations Unies a lancé un projet appelé aide humanitaire. Le projet a été développé dans les zones rurales de la région du Sind au Pakistan. En utilisant la technologie Blockchain, les bénéficiaires reçoivent de l'argent, de la nourriture et tous les types de transactions sont enregistrés sur une blockchain pour garantir la sécurité et la transparence de ce processus.

Bitcoin crypto-monnaie : application la plus populaire de la blockchain

Qu'est-ce que Crypto-monnaie?

Une crypto-monnaie est un moyen d'échange comme les monnaies traditionnelles telles que l'USD, mais elle est conçue pour échanger des informations numériques via un processus rendu possible par certains principes de cryptographie. Une crypto-monnaie est une monnaie numérique et est classée comme un sous-ensemble de monnaies alternatives et de monnaies virtuelles.

La crypto-monnaie est un instrument au porteur basé sur la cryptographie numérique. Dans ce type de cryptomonnaie, le détenteur de la monnaie en est propriétaire. Aucun autre document conservé quant à l'identité du propriétaire. En 1998, Wei Dai a publié « B-Money », un système de paiement électronique anonyme et distribué.

Qu'est-ce que le Bitcoin?

Bitcoin a été lancé en 2009 par un inconnu appelé Satoshi Nakamoto. Bitcoin est une technologie Peer-to-Peer qui n'est régie par aucune autorité centrale ni banque. Actuellement, émettant BitcoinLes transactions et la gestion des transactions sont effectuées collectivement dans le réseau. C’est actuellement la crypto-monnaie dominante au monde. Il est open source et conçu pour le grand public, ce qui signifie que personne ne possède le contrôle du Bitcoin. En fait, il n'y en a que 21 millions Bitcoins émis. Actuellement, Bitcoin a une capitalisation boursière de 12 milliards de dollars.

Tout le monde peut utiliser Bitcoin sans payer de frais de traitement. Si vous manipulez Bitcoin, l'expéditeur et le destinataire effectuent des transactions directement sans faire appel à un tiers.

Blockchain et Bitcoin:

La blockchain est la technologie derrière Bitcoin. Bitcoin est le jeton numérique, et la blockchain est le grand livre qui permet de savoir à qui appartient les jetons numériques. Tu ne peux pas avoir Bitcoin sans blockchain, mais vous pouvez avoir une blockchain sans Bitcoin.

Autres crypto-monnaies importantes

• Ethereum
• Bitcoin Argent liquide
• Ripple
• Litecoin

Blockchain vs base de données partagée

Blockchain vs base de données partagée

Paramètres	Blockchain	Base de données partagée
Opérations	insérer	Créer/lire/mettre à jour et supprimer
réplication	Réplication complète sur chaque homologue	Maître d'esclave Multi-maître
Consensus	La plupart des pairs s'accordent sur le résultat des transactions.	Transactions distribuées qui se sont déroulées en deux phases, commit et Paxos.
Validation	Des règles mondiales sont appliquées à l’ensemble du système blockchain.	Offre uniquement des contraintes d'intégrité locales
Désintermédiation	C’est autorisé avec la blockchain.	Interdit.
Confidentialité	Entièrement confidentiel	Pas totalement confidentiel
La solidité des mécanismes :	Technologie entièrement robuste.	Pas entièrement robuste.

Mythes sur la blockchain

Mythe	Réalité
Cela résout tous les problèmes	Non, c'est juste une base de données
Technologie sans confiance	Cela peut modifier la confiance et également la propager
Sécurisés	Il se concentre sur l’intégrité et non sur la confidentialité
Les contrats intelligents sont toujours légaux	Il n'exécute que des parties de certains contrats légaux
Immuable	Il n'offre qu'une immuabilité probabiliste
Besoin de gaspiller de l'électricité	Les blockchains émergentes sont efficaces
C'est intrinsèquement invendable	Les blockchains émergentes sont évolutives

Applications de la technologie Blockchain

Voici quelques applications courantes de la Blockchain :

• Il est utilisé pour créer un registre numérique sécurisé et transparent de toutes les transactions.
• Il vous permet de créer un dossier infalsifiable des résultats scolaires accessible à tous les étudiants et enseignants.
• Il est utilisé pour créer un système plus efficace de négociation de titres.
• Les prêteurs utilisent la blockchain pour exécuter des prêts garantis via des contrats intelligents
• L’utilisation de la technologie blockchain pour enregistrer les transactions immobilières peut fournir un moyen plus sûr et plus accessible de vérifier et de transférer la propriété.
• À utiliser pour conserver des données telles que le numéro de sécurité sociale, la date de naissance et d'autres informations d'identification dans un grand livre public.
• La technologie Blockchain est également utilisée dans le secteur de la logistique, car elle permet de suivre les articles lors de leur déplacement dans un réseau logistique ou de chaîne d'approvisionnement.

Limites de la technologie Blockchain

Maintenant, dans ce didacticiel Blockchain pour débutants, nous allons découvrir les limites de la technologie Blockchain :

Coûts plus élevés : Les nœuds recherchent des récompenses plus élevées pour avoir effectué des transactions dans une entreprise qui fonctionne sur le principe de l'offre et de la demande.

Transactions plus lentes : Les nœuds donnent la priorité aux transactions avec des récompenses plus élevées et à l'accumulation de retards dans les transactions.
Grand livre plus petit : Il n'est pas possible d'obtenir une copie complète de la Blockchain, ce qui peut potentiellement affecter l'immuabilité, le consensus, etc.

Coûts de transaction, vitesse du réseau : Le coût des transactions de Bitcoin est assez élevé après avoir été présenté comme « presque gratuit » pendant les premières années.

Risque d'erreur : Il y a toujours un risque d’erreur, tant que le facteur humain entre en jeu. Dans le cas où une blockchain sert de base de données, toutes les données entrantes doivent être de haute qualité. Cependant, l’intervention humaine peut rapidement résoudre l’erreur.

Gaspilleur: Chaque nœud qui exécute la blockchain doit maintenir un consensus au sein de la blockchain. Cela offre des temps d’arrêt très faibles et rend les données stockées sur la blockchain immuables à jamais. Cependant, tout cela est inutile car chaque nœud répète une tâche pour parvenir à un consensus.

Conseil de blockchain

Conseil de blockchain fournit une certification pour la blockchain, spécialement conçue pour les personnes qui souhaitent faire carrière dans le domaine de la blockchain. Cette certification nécessite une connaissance approfondie du concept central de la blockchain. Il se concentre sur les applications Corda, Smart Contracts, Hyperledger et Quorum.

La certification Blockchain Council peut être utile pour travailler dans des secteurs tels que le marketing numérique, les soins de santé, la chaîne d'approvisionnement, etc. La formation et la certification dispensées par cette organisation sont utiles à diverses entreprises, entreprises et développeurs. Cela se traduit par l’utilisation de la technologie Blockchain sur les systèmes de travail centralisés et traditionnels.

Voici les certificats fournis par Blockchain Council :

• Un expert certifié Blockchain
• Expert Corda certifié
• Certifié Corda Archiprotéger
• Développeur Blockchain certifié
• Professionnel certifié en sécurité BlockChain
• Développeur de contrat intelligent certifié
• certifié Bitcoin Mode Expert
• certifié Ethereum Mode Expert

Si vous souhaitez en savoir plus sur la création de votre propre cryptomonnaie, voici un tutoriel gratuit que vous voudrez consulter : Comment créer votre propre crypto-monnaie ?

Résumé

• Une Blockchain est une chaîne de blocs qui contiennent des informations
• La blockchain n'est pas Bitcoin, mais c'est la technologie derrière Bitcoin
• Chaque bloc contient du hachage.
• Chaque bloc a un hachage du bloc précédent
• La blockchain nécessite une preuve de travail avant qu'un nouveau bloc ne soit ajouté
• La base de données blockchain est distribuée entre plusieurs pairs et n'est pas centralisée.
• La technologie de la chaîne de blocs est résiliente, décentralisée, réductrice de temps, fiable et offre des transitions inaltérables
• Trois versions de Blockchain sont Blockchain 1.0 : Devise, Blockchain 2.0 : Smart Contracts et Blockchain 3.0 : DApps
• La blockchain est disponible en trois variantes différentes 1) Publique 2) Privée 3) Consortium
• Des coûts plus élevés, des transactions plus lentes, un petit registre et le risque d'erreur sont des inconvénients liés à l'utilisation de cette technologie.
• Dubaï – La Smart City, l’incitation à la fidélisation des clients et la Blockchain pour l’aide humanitaire sont les cas d’utilisation réels de la Blockchain
• Bitcoin utilise la technologie blockchain qui n'est régie par aucune autorité centrale ni banque