₿

• Electronic cash
• Invented in 2008, open-sourced in 2009
• Decentralized (no financial institutions) peer-to-peer infrastructure
• Public digital ledger
• Pseudonymous users (only 'wallets' are identified, not their owner)
• Transactions are validated through hashing with the existing public ledger (Blockchain)
• Pros:
• Robust decentralized architecture
• Does not require trusted third-party
• Cons:
• Slow in practice (~10 minutes to validate transactions)
• Does not support chargeback
• Not a stable currency
• Blockchain network could be overtaken with majority ownership of miners (happened in 2017)

Blockchain

Decentralized, distributed, and public, digital ledger consisting of records called blocks (batches of valid transactions that are hashed and encoded into a Hash Tree / Merkle tree) that is used to record transactions across many computers so that any involved block cannot be altered retroactively, without the alteration of all subsequent blocks. This allows the participants to verify and audit transactions independently and relatively inexpensively.
A blockchain database is managed autonomously using a peer-to-peer network and a distributed timestamping server. They are authenticated by mass collaboration powered by collective self-interests. Such a design facilitates robust workflow where participants' uncertainty regarding data security is marginal.
The use of a blockchain removes the characteristic of infinite reproducibility from a digital asset. It confirms that each unit of value was transferred only once, solving the long-standing problem of double spending. (source)

Blocks

A block holds a batch of valid transactions that are hashed and encoded into a Merkle tree. Each block includes the cryptographic hash of the prior block in the blockchain, linking the two. The linked blocks form a chain. This iterative process confirms the integrity of the previous block, all the way back to the initial block (genesis block).

## Bitcoin block Mining

• Requiring a proof of work to accept a new block to the blockchain was Bitcoin's key innovation
• To form a distributed timestamp server as a peer-to-peer network, bitcoin uses a proof-of-work system
• The mining process involves identifying a block that, when hashed twice with SHA-256, yields a number smaller than the given difficulty target
• For the bitcoin timestamp network, a valid proof of work is found by incrementing a nonce until a value is found that gives the block's hash the required number of leading zero bits
• Majority consensus in bitcoin is represented by the longest chain, which required the greatest amount of effort to produce.

## Merkle Tree

A hash tree or Merkle tree is a tree in which every leaf node is labelled with the cryptographic hash of a data block, and every non-leaf node is labelled with the cryptographic hash of the labels of its child nodes. Hash trees allow efficient and secure verification of the contents of large data structures. Hash trees are a generalization of hash lists and hash chains. (source)

Quelles sont les concepts clé d'une blockchain, de la blockchain étudié ? Différence avec une base de données ?

• Concepts clefs : Décentralisée et encryptée
• Blockchain étudiée :
• Différence avec BDD : architecture principalement en 'lecture seule', on ne fait que rajouter 1 bloc en fin de liste

Quelle solution apporte-t-elle ?
Dans un environnement traditionnel, des tiers de confiance servent d’intermédiaires (une banque par exemple) aux transactions financières. La transaction ne sera normalement pas instantanée (et pourra prendre jusqu’à 3 jours), et l’intermédiaire prélèvera une commission pour ses services, sous forme de frais de conversion au taux de change ou autres.

• Pas besoin d'une partie tierce (i.e. banque) pour effectuer des transactions ('zero trust' peer-to-peer transaction)
• Transactions anonymes

Qu'est ce qu'un block ? Qu'une ce qu'une chaîne, comment est-elle construite ?

• Un bloc est un batch de transactions
• Une chaîne est constituée d'un bloc relié au précédent par le hash de complétion du bloc précédent.
• La chaîne est construite en rajoutant un nouveau bloc contenant le hash du bloc précédent.

Qu'est ce qu'une méthode de consensus ? quelle est la méthode consensus de la blockchain étudiée (principes) ?

• Méthode de consensus Bitcoin : une fois un bloc complet, les 'mineurs' entrent en concurrence pour générer un hash correspondant a un algo propre, le 1er à compléter le hash et à le soumettre au ledger voit son bloc accepte.

Comment sont créés les coins ? Comment fonctionne le mining ? modèle économique ?

• On commence avec le framework usuel des coins faits à partir de signatures digitales qui fournit un double contrôle de propriété mais qui est incomplet sans un moyen de prévenir la double dépense.
• Les nouveaux bitcoins sont attribués à chaque mineur ayant complété le hash du dernier bloc (la quantité de bitcoin varie ene fonction d'un algo)
• La prime en Bitcoins versée est en fonction du temps de calcul nécessaire pour déterminer a) si la transaction est valide et b) la clé mathématique qu’il convient de lier au bloc de transactions dans le registre ouvert, à l’emplacement adéquat. Plus le nombre de transactions exécutées est important, plus les Bitcoins viennent grossir l’offre de monnaie virtuelle. La « prime » que les mineurs reçoivent se réduira tous les quatre ans, jusqu’à ce que la production de Bitcoins finisse par cesser (même si, selon les estimations, cela ne sera pas avant 2140 !). Bien entendu, si la chaîne de blocs avait initialement pour but de fonctionner avec des Bitcoins, d’autres monnaies virtuelles peuvent être utilisées, à l’instar d’Ether.

La technologie de blockchain originale est libre de droits et offre une alternative aux intermédiaires traditionnels pour les transferts en monnaie numérique Bitcoin. L’intermédiaire est remplacé par la vérification collective de l’écosystème, ce qui offre un degré élevé de traçabilité, de sécurité et de rapidité.

Dans une blockchain publique, il existe plusieurs « nœuds » qui agissent simultanément en tant qu’exécuteurs des transactions et mineurs. Les transactions sont regroupées par blocs avant d’être ajoutées à une chaîne de blocs. Pour prévenir les doubles dépenses, on utilise une “proof of work” pour enregistrer l’historique publique des transactions qui devient irréalisable pour un pirate de changer si des "nœuds honnêtes” contrôlent une majorité de puissance CPU. Les noeuds peuvent partir et rejoindre le réseau à volonté, acceptant la chaîne de “proof of work” en tant que preuves de ce qui s’est passé pendant que les noeuds sont partis. Ils votent avec leur puissance CPU, exprimant leur acceptation de blocs valides en travaillant à les étendre et rejeter les blocs invalides en refusant de travailler sur eux.