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2 Projet BLISS Output O3 Ressources Éducationnelles Ouvertes Tache O3-T1 Matéri

2 Projet BLISS Output O3 Ressources Éducationnelles Ouvertes Tache O3-T1 Matériel d’apprentissage et d’évaluation 20 Définit les principales caractéristiques des blockchains. Adresse les fonctionalités fondamentales de la technologie blockchain. U1 Blockchain essentials for ICT professionals Unité d’enseignement : Résumé : Heures : 3 Objectifs d’apprentissage Introduction • Terminologie Blockchain • Distinction entre bases de données et les registres de blockchain Éléments de cryptographie • Cryptographie, fonctions de hashage et signatures numériques Méthodes de consensus • Principes et paradigmes des systèmes distribués • Algorithmes de consensus Blockchain La Blockchain en tant que structure de données • Structure des Blockchains • Différents types of blockchain • Identifier les caractéristiques blockchain dans un environnement donné • Analyser les applications existentes des blockchain dans un context donné • Évaluer de façon critique les fonctionnalités cryptographiques d’une application blockchain • Identifier les éléments cruciaux de sécurité dans une blockchain • Différencier les différents systèmes décentralisés et autonomes, tels que les registres distribués adaptés à une application blockchain donnée Savoir Savoir faire Unité d’enseignement U1 Blockchain essentials for ICT professionals Donner les avantages et désavantages des caractéristiques d’une application blockchain spécifique, en termes de sécurité, decentralisation, et la réalisation du consensus K1 4 Objectifs d’apprentissage Théorie des contrats intelligents • Théorie et architecture des contrats intelligents • Architecture des systèmes autonomes et décentralisés Applications des contrats intelligents • Applications blockchain existantes, structures liées et architectures • Séléctionner l’algorithme de consensus adapté à une application blockchain spécifique • Formaliser et évaluer les contrats intelligents nécessaires dans un context blockchain donné Savoir Savoir faire U1 Blockchain essentials for ICT professionals Expliquer de façon autonome le fonctionnement d’un contrat intelligent dans un scenario blockchain donné K2 Unité d’enseignement 5 Introduction à la technologie Blockchain Translated by Léo Besançon University of Claude Bernard of Lyon (UCBL), France Revised by Catarina Ferreira Da Silva and Parisa Ghodous, UCBL, France 6 Table des matières K1 ●Introduction 1. Terminologie Blockchain 2. Distinction entre les bases de données et les registres de blockchain ●Éléments de cryptographie 1. Cryptographie, fonctions de hashage et signatures numériques ●Méthodes de consensus 1. Principes et paradigmes des systèmes distribués 2. Algorithmes de consensus Blockchain ●La Blockchain en tant que structure de données 1. Structure des Blockchains 2. Différents types de blockchain 7 Table des matières K1 ●Introduction 1. Terminologie Blockchain 2. Distinction entre les bases de données et les registres de blockchain ●Éléments de cryptographie 1. Cryptographie, fonctions de hashage et signatures numériques ●Méthodes de consensus 1. Principes et paradigmes des systèmes distribués 2. Algorithmes de consensus Blockchain ●La Blockchain en tant que structure de données 1. Structure des Blockchains 2. Différents types de blockchain 8 Introduction “Pour comprendre le pouvoir de la technologie blockchain, et ce qu’elle peut faire, il est important de différencier trois choses qui sont souvent mélangées, la cryptomonnaie Bitcoin, la blockchain spécifique sous-jacente, et le concept des blockchains en général.” The Trust Machine, THE ECONOMIST, 31 Oct. 2015 Source : https://www.economist.com/leaders/2015/10/31/the-trust-machine 9 Table des matières K1 ●Introduction 1. Terminologie Blockchain 2. Distinction entre les bases de données et les registres de blockchain ●Éléments de cryptographie 1. Cryptographie, fonctions de hashage et signatures numériques ●Méthodes de consensus 1. Principes et paradigmes des systèmes distribués 2. Algorithmes de consensus Blockchain ●La Blockchain en tant que structure de données 1. Structure des Blockchains 2. Différents types de blockchain 10 Terminologie Blockchain ●Une Blockchain – Qu’est ce que c’est ? o Aussi nommées “DLT” (Distributed Ledger Technology) – un registre de compte partagé rudimentaire o Technologiquement, c’est • Une base de données distribuée – un register publique (il est possible d’insérer ou de rechercher des données, mais pas de les mettre à jour ou les supprimer) • Un ordinateur distribué – qui execute des contrats intelligents • Basé sur les technologies P2P (pair-à-pair), la cryptographie et des API Image source : https://www.ibm.com/blockchain/assets/images/landing/blockchain_shared_ledger.png 11 Terminologie Blockchain ●Une Blockchain – Qu’est ce que c’est ? En fait, les blockchains forment plus qu’une technologie, elles : o Contiennent habituellement des transactions financières o Sont répliquées à travers un grand nombre de systems en quasi-temps réel o Utilisent la cryptographie et les signatures numériques pour prouver l’identité des acteurs, l’authenticité des transactions, et faire respecter les droits d’accès en lecture/écriture o Peuvent être accédées en écriture par un certains nombre de participants o Peuvent être lues par les participants, habituellement un cercle plus large que pour les droits en écriture o Possèdent des mécanismes pour rendre difficile le changement des données historiques, ou du moins rendent facile la detéction d’une tentative de le faire Source : https://miethereum.com/wp-content/uploads/2017/11/A.-A-Gentle-Introduction-To-Blockchain-Technology.pdf Block 2 Block 3 Block 4 Block 1 hash hash hash hash 12 Terminologie Blockchain ●Un ledger distribué – qu’est ce que c’est ? Source : https://tradeix.com/distributed-ledger-technology/ Image source : https://knowledgecrypto.com/the-difference-between-blockchains-distributed-ledger-technology/ 13 Terminologie Blockchain ●Un ledger distribué – qu’est ce que c’est ? Les utilisateurs initient les transactions en les signants numériquement Les utilisateurs initient les transactions en les signants numériquement Les utilisateurs diffusent leurs transactions aux noeuds du réseau Les utilisateurs diffusent leurs transactions aux noeuds du réseau Un ou plusieurs noeuds commencent à valider chaque transaction Un ou plusieurs noeuds commencent à valider chaque transaction Les noeuds aggrègent les transactions validées dans des blocs Les noeuds aggrègent les transactions validées dans des blocs Les noeuds diffusent les blocs entre eux Les noeuds diffusent les blocs entre eux Le protocol de consensus est utilisé Le protocol de consensus est utilisé Le bloc représentant “l’état réel” est chaîné au bloc précédent Le bloc représentant “l’état réel” est chaîné au bloc précédent Source : https://ccl.yale.edu/sites/default/files/files/A%20Brief%20Introduction%20to%20Blockchain%20(Final%20without%20Notes).pdf Source : https://ccl.yale.edu/sites/default/files/files/A%20Brief%20Introduction%20to%20Blockchain%20(Final%20without%20Notes).pdf 14 Terminologie Blockchain ●Transactions et blocs o Un bloc de transaction est une collection de transactions sur le réseau Bitcoin, regroupées au sein d’un bloc qui peut être hashé et ajouté à la blockchain Image source : https://pplware.sapo.pt/informacao/monero-xmr-uma-moeda-segura-privada-e-sem-rasto/ 15 Terminologie Blockchain ●Minage o Le processus par lequel les transactions sont vérifiées et ajoutées à la blockchain Source : https://marmelab.com/blog/2016/05/12/blockchain-expliquee-aux-developpeurs-web-la- 16 Terminologie Blockchain ●Minage o Ce processus, correspondant à la resolution de problems cryptographiques par l’utilisation de puissance de calcul, déclenche également la creation de nouvelles cryptomonnaies Source : https://marmelab.com/blog/2016/05/12/blockchain- expliquee-aux-developpeurs-web-la-theorie.html 17 Terminologie Blockchain ●Minage o Les mineurs du réseau sélectionnent les transactions depuis une pool pour combiner en un ‘bloc’ Image source : https://www.thinkgeek.com/images/products/additional/carousel/e847_minecraft_pickaxe_inuse.jpg 18 Terminologie Blockchain ●Les forks, ou bifurcations o La creation d’une version alternative de la blochcain, en créant deux blocs simultanément à deux endroits différents du réseau. Cela créé deux blockchain parralèles, parmi lesquelles une sera gagnante sur l’autre o Quand-est ce que cela se produit t’il ? • Si deux blocs sont trouvés au même moment par deux mineurs différents • En cas d’incompatibilités entre les logiciels des noeuds des mineurs • En cas de désaccord sur les règles du protocole entre plusieurs noeuds Source : https://medium.com/my-blockchain-bible/101-blockchain-terminology-874f007c0270 19 Terminologie Blockchain ●Forks Image source : Scorechain 20 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o La cryptomonnaie Bitcoin est le premier actif basé sur la technologie Blockchain o Utilisée pour la vente en ligne de drogues et armes illegals, ainsi que les ransomware (rançongiciel) o Utilisée pour realiser des transferts de fonds, de la speculation, et en tant que reserve de valeur “Ce don’t on a besoin est un système de paiement électronique basé sur des preuves cryptographiques et non sur la confiance, qui permettrait à deux parties de réaliser des transactions directement entre ells, sans avoir besoin de tierce partie de confiance.” Satoshi Nakamoto – 31 Oct. 2008 Source : https://medium.com/@flatoutcrypto/what-is-the-point-of-eos-ad385740b05f 21 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o Création monétaire Image source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/54/Total_bitcoins_over_time.png/740px- Total_bitcoins_over_time.png 22 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o À l’intérieur de la blockchain Bitcoin Entête (Hashé deux fois pour créer l’empreinte qui sera référencé dans le bloc suivant) BLOC (Unité de la Blockchain, comme des pages de transactions au sein d’un registre) Nombre de transactions (Combien de transactions sont incluses dans le bloc, en incluant la coinbase transaction qui rémunère le mineur) Contenu du bloc Coinbase transaction Transactions Bitcoin Source : https://bitsonblocks.files.wordpress.com/2015/09/bitcoin_blockchain_infographic1.jpg 23 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o À l’intérieur de la blockchain Bitcoin - Entête du bloc : contient des données techniques, le hash du bloc précédent, racine de Merkle, horodatage, difficulté, nonce Voici un example horodatage Source : https://bitsonblocks.files.wordpress.com/2015/09/bitcoin_blockchain_infographic1.jpg Image source : www.blockchain.com 24 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o À l’intérieur de la blockchain Bitcoin - Contenu du bloc : Flux de transactions * Mining Coinbase * Regular Address to Address Transaction Image source : Scorechain 25 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o À l’intérieur de la blockchain Bitcoin - Exemple de transactions d’un bloc Image source : www.blockchain.com 26 Terminologie Blockchain ●Bitcoin o Comment le transfert de monnaie fonctionne Image source : https://www.weusecoins.com/images/bitcoin-transaction-life-cycle-high-resolution.png 27 Terminologie Blockchain ●Ethereum o Proposé fin 2013 par Vitalik Buterin (chercheur et programmeur dans le domaine des cryptomonnaies) o Financement participative par vente d’Ether contre des bitcoin, durant l’été 2014 o Bitcoin gonflé aux stéroïdes ! “Une blockchain est un ordinateur magique sur lequel tout le monde peut télécharger des programmes, et les faire s’auto-executes, où l’état present ainsi que l’historique des états de tous les programmes sont toujours visibles publiquement, et qui integer uploads/Ingenierie_Lourd/ bliss-03-t1-c-lu1-slides-v3-0-final-controled-french-version.pdf