Comment les transactions sont-elles validées sur une blockchain ?

Les transactions sur une blockchain sont validées via un mécanisme de consensus décentralisé qui garantit l'authenticité, la sécurité et l'immuabilité sans dépendre d'une autorité centrale.

Mécanismes de consensus dans la validation de la blockchain

1. La preuve de travail (PoW) oblige les mineurs à résoudre des énigmes cryptographiques complexes pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs. Le premier mineur à résoudre le puzzle diffuse le bloc sur le réseau pour vérification par d'autres nœuds.

2. Proof of Stake (PoS) sélectionne les validateurs en fonction du nombre de jetons qu'ils détiennent et sont prêts à « miser » en garantie. Les validateurs proposent et votent sur de nouveaux blocs, avec un pouvoir de vote proportionnel à leur participation.

3. La preuve de participation déléguée (DPoS) permet aux détenteurs de jetons de voter pour un petit nombre de délégués chargés de valider les transactions. Cette méthode augmente la vitesse de transaction mais réduit légèrement la décentralisation.

4. D'autres mécanismes tels que la tolérance aux pannes byzantine pratique (PBFT) ou les graphiques acycliques dirigés (DAG) sont utilisés dans des blockchains spécifiques pour optimiser la validation de l'évolutivité et de la vitesse tout en maintenant la sécurité.

5. Chaque modèle de consensus applique des règles qui empêchent les doubles dépenses et garantissent que seules les transactions valides sont ajoutées au grand livre immuable.

Rôle des nœuds dans la vérification des transactions

1. Les nœuds complets téléchargent et stockent une copie complète de la blockchain, vérifiant indépendamment chaque transaction par rapport aux règles du réseau telles que les signatures numériques et la validité des entrées.

2. Lorsqu'un utilisateur lance une transaction, celle-ci est diffusée sur le réseau peer-to-peer où les nœuds vérifient si l'expéditeur dispose d'un solde suffisant et si la structure de la transaction est correcte.

3. Mempool, ou pool de mémoire, est l'endroit où les transactions non confirmées attendent avant d'être récupérées par les mineurs ou les validateurs. Les nœuds maintiennent ce pool et rejettent toute transaction qui échoue aux contrôles de validation.

4. Après validation par les nœuds, les transactions sont regroupées en blocs candidats. Dans les systèmes PoW, les mineurs se font concurrence pour ajouter ces blocs ; dans PoS, les validateurs sont choisis de manière algorithmique.

5. Une fois un bloc ajouté, tous les nœuds mettent à jour leur copie du grand livre, garantissant ainsi une cohérence globale sur l'ensemble du réseau.

Sécurité cryptographique et immuabilité

1. Chaque transaction est sécurisée grâce à la cryptographie à clé publique. Les utilisateurs signent les transactions avec leurs clés privées et le réseau vérifie la signature à l'aide de la clé publique correspondante.

2. Les fonctions de hachage relient chaque bloc au précédent, formant une chaîne. Modifier une transaction nécessiterait de recalculer tous les hachages de blocs ultérieurs, ce qui est irréalisable sur le plan informatique dans les grands réseaux.

3. La nature décentralisée de la blockchain signifie qu’aucune entité ne contrôle le processus de validation, ce qui rend la falsification extrêmement difficile.

4. L'horodatage et la profondeur de confirmation des blocs améliorent encore la sécurité : chaque bloc supplémentaire en plus d'une transaction confirmée augmente sa résistance à l'annulation.

5. Les contrats intelligents sur des plateformes comme Ethereum introduisent une logique programmable dans la validation des transactions, appliquant automatiquement les conditions sans intervention de tiers.

Foire aux questions

Que se passe-t-il si deux transactions contradictoires sont diffusées en même temps ? Le réseau accepte la transaction incluse dans la chaîne valide la plus longue. L'autre est supprimé du pool de mémoire ou devient invalide en raison d'entrées dépensées.

Combien de temps prend la validation des transactions ? Cela varie selon la blockchain. Bitcoin dure en moyenne 10 minutes par bloc, Ethereum varie de 12 à 15 secondes, tandis que les chaînes à haut débit peuvent confirmer en moins d'une seconde.

Une transaction validée peut-elle être annulée ? Non. Une fois confirmée et enfouie sous plusieurs blocs, l'annulation d'une transaction nécessiterait de contrôler plus de 51 % de la puissance de calcul ou de jalonnement du réseau, une attaque coûteuse et facilement détectable.

Qui paie pour la validation des transactions ? Les utilisateurs paient des frais de transaction, qui sont collectés par les mineurs ou les validateurs pour les inciter à prioriser et à inclure les transactions dans de nouveaux blocs.