Les Nœuds de la technologie blockchain c’est quoi ? 🎗

La technologie blockchain : comment ça marche ?

Qu'est-ce que la technologie blockchain ?

Une blockchain est une base de données partagée maintenue par un réseau d'ordinateurs appelés nœuds. Chaque nœud possède une copie de la base de données au sein de la blockchain, qui est mise à jour chaque fois qu'un nouveau bloc est ajouté à celle-ci.

La blockchain est une base pour toutes les transactions qui ont lieu dans le réseau. Lorsqu'une nouvelle transaction est effectuée, elle est diffusée à tous les nœuds du réseau. Les nœuds vérifient alors la transaction, et si elle est valide, ils l'ajoutent à la blockchain. Quelle est l'utilité des tokens ? Leur utilité dépend entièrement du réseau blockchain utilisé. Ethereum, par exemple, permet aux développeurs de créer leurs propres applications (dites DApps) et de les financer grâce à ses propres tokens. Les DApps fonctionnent également sur la blockchain d'Ethereum et nécessitent des frais pour interagir avec le réseau Ethereum (les frais sont payés en ETH). Ces frais sont appelés "gaz" et permettent au réseau Ethereum de fonctionner correctement en payant les nœuds qui ont pour rôle de vérifier et valider les transactions et les ajoutent à la blockchain.

Comment fonctionne la blockchain avec les "mineurs"

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Le minage est la façon dont les nouveaux blocs sont ajoutés à la blockchain. Les mineurs sont des nœuds qui effectuent le processus de vérification et sont récompensés par des crypto-monnaies pour leur travail. Lorsqu'un mineur vérifie un nouveau bloc, il l'ajoute à la blockchain et reçoit une récompense. Cette récompense est composée de deux parties. La première est une somme en pièces que le mineur reçoit pour avoir ajouté un bloc à la blockchain. La seconde est composée des taxes payées par les utilisateurs qui ont envoyé des transactions dans le bloc vérifié.

La plupart des gens sont intéressés par la récompense en pièces, car elle représente l'argent utilisable immédiatement. Cependant, les taxes payées par les utilisateurs sont toutes aussi importantes puisqu'elles permettent au réseau de fonctionner et de payer aux mineurs pour leur travail. Sans ces taxes, les mineurs auraient peu d'incitations à vérifier les transactions et le réseau pourrait s'effondrer.

Qu'est-ce qu'un nœud dans l'univers des cryptomonnaies ?

La définition

Un Nœud ou un Node en anglais est un dispositif qui fonctionne sur le réseau d’une blockchain pair à pair. Il est là pour enregistrer chaque transaction de token de la blockchain concernée. Chaque Nœud s’assure que les règles de consensus du réseau sont correctement respectées.

Ces règles de consensus peuvent être différentes en fonction des blockchains. Tous les nœuds sont considérés comme égaux même s'ils peuvent avoir des rôles différents. Ils sont connectés à leurs pairs et ainsi de suite pour former le réseau pair à pair.‍

Lorsque deux nœuds ont terminé de communiquer entre eux, ils peuvent s'accorder sur un certain nombre d'états. Ces états peuvent être stockés localement sur chaque nœud, ou être distribués aux différents nœuds du réseau.

Dans le cas des blockchains, les états sont les transactions et leurs statuts respectifs. Lorsqu'un utilisateur envoie une transaction à un autre utilisateur, cette transaction est envoyée à tous les nœuds en ligne qui, après validation, créeront une entrée dans leur journal intégré pour énoncer l'état de la transaction (elle a été validée par tous les nodes). Dans ce cas, chaque node possède une copie identique du journal intégré.‍

Les blockchains sont donc des réseaux distribués de pairs qui ont conscience de toutes les transactions qui ont eu lieu depuis le début du réseau. Les pairs peuvent s’ajouter ou quitter le réseau à tout moment, sans que cela affecte la solidité de la blockchain.

L’explication simple :

Les nœuds sont les éléments chargés de vérifier les blocs de la blockchain qui contiennent toutes les données des transactions.‍

Ces Nœuds sont des dispositifs électroniques, comme votre ordinateur, votre smartphone ou même votre imprimante. Du moment que le dispositif a les capacités techniques assez puissantes pour réaliser la vérification des blocs, ça peut être n’importe quoi. 🤷🏻♂️ Si votre imprimante est un avion de chasse et qu’elle est connectée à internet, c'est possible. 😂

Bon après, il faut voir dans la pratique quand même en fonction des mécanismes de consensus. Parce que pour réaliser le travail d’un nœud, il faut une puissance de calcul informatique très importante et ce n'est pas certain qu’une imprimante puisse héberger un tel pouvoir.

En pratique, les mineurs ont des “rig” de minage avec des cartes mères et cartes graphiques ultra-puissantes.

Et, derrière ces dispositifs, des personnes comme vous ont décidé de réaliser cette opération. 😶

N’importe qui peut devenir un nœud du réseau en téléchargeant le registre auprès d'un nœud existant. Chaque nœud du réseau à son registre.

Évidemment, en échange, les Nœuds sont récompensés pour leur dur labeur. Ils peuvent récupérer des frais de transaction ou des récompenses en crypto. Tous les participants au réseau peuvent prétendre à recevoir ce type de récompense.

Dans certaines blockchains comme Bitcoin, on les appelle les mineurs. Les mineurs récupèrent des fractions de BTC à chaque validation de transaction.

Et vous l’avez peut-être deviné, un Nœud a besoin d’énergie électrique pour fonctionner et c’est une des raisons pour laquelle la blockchain Bitcoin fait face à des enjeux écologiques récemment.

En effet, la consommation de Bitcoin a également augmenté et elle est aujourd’hui estimée à plus de 60 TWh par an (ce qui représente quasiment autant que celle du Portugal en 2019).

Un Nœud n’est donc pas adapté pour tout le monde, surtout lorsqu’on voit l’impact énergétique qu’il peut avoir.

Pourtant, certains utilisateurs ont pris le parti d’aider la blockchain Bitcoin en faisant tourner des Nœuds sur des centrales électriques en surplus grâce à une technologie appelée « Proof of Existence » (preuve d’existence).

Ce principe permet de réduire considérablement l’impact sur l’environnement, car il sert à valider les transactions sans dépenser plus d’énergie. La blockchain peut alors servir de base de données universelle, puisqu'elle est en même temps publique et sécurisée pour les membres du réseau.

Comment fonctionnent les nœuds entre eux ? Leurs natures et leurs liens

Pour finir, on n'a pas parlé de la nature des nœuds, mais grossièrement sur le réseau, ils ont différentes natures. On peut dire d’un nœud qu’il est par exemple :

• Un Nœud parent – Un nœud qui a d’autres nœuds qui s’étendent à partir de lui.
• Un Nœud racine – Le nœud le plus haut d’une arborescence binaire
• Un Nœud enfant – Un seul nœud qui s’étend à partir d’un autre nœud.
• Un Nœud de feuille – Un nœud sans enfant.
• Un Nœud frères et sœurs – Nœuds connectés au même nœud parent.
• Arbre – Une structure de données de nœuds commençant par un nœud racine.
• Forêt – Un ensemble d’arbres de nœuds.
• Degré – Le nombre d’enfants du nœud.
• Edge – La connexion entre les nœuds.

Ce n'est pas réellement essentiel de connaître ça, mais au moins cela aide à comprendre le fonctionnement global.

Quels sont les types de nœuds ?

Il existe à côté de ça plusieurs types de nœuds différents dans le réseau Bitcoin. Les deux plus courants sont les nœuds complets et les nœuds légers.‍

Les nœuds complets conservent une copie complète de la blockchain, qui contient et enregistre toutes les transactions Bitcoin qui ont eu lieu. Ils fonctionnent comme des portefeuilles Bitcoin, fournissant une interface pour envoyer et gérer les transactions. Toutefois, ils ne permettent pas la réception de paiements à moins qu'ils ne soient configurés pour le faire, car ils créeraient un point de vulnérabilité potentiel. En outre, les nœuds complets ne contiennent pas de clef privée ou d'adresse Bitcoin pour empêcher les attaques.

Les nœuds complets sont également connus sous le nom de nœuds en plein fonctionnement ou de clients lourds.‍

Quant aux nœuds légers, ils ne conservent qu'une petite partie de la blockchain et comptent sur les nœuds complets pour leur fournir des informations sur les nouvelles transactions. Cela réduit considérablement la bande passante nécessaire au bon fonctionnement du réseau, mais aussi les capacités de sécurité.

Dans ce cas-ci, on peut s'imaginer que si les nœuds légers ne disposent pas d'une copie complète de la blockchain, ils pourraient être trompés en acceptant une transaction malveillante comme valide.

Les nœuds légers sont souvent utilisés par les portefeuilles mobiles et les applications web pour économiser de la bande passante. Les personnes qui utilisent ces services n'ont généralement pas besoin de vérifier chaque transaction ou d'enregistrer chaque bloc entier. En effet, ils ont juste besoin d'être informés des transactions concernant leurs propres adresses (pour recevoir des paiements) et de savoir si elles sont valides ou non.

Les autres nœuds sont, par exemple, les mineurs de bitcoin, qui traitent les transactions et les ajoutent à la blockchain, et les explorateurs de blockchain, qui fournissent aux utilisateurs des informations sur les transactions en bitcoin.

Voici de façon claire les 4 différents types de nœuds. Le nœud complet, le nœud archiveur, le nœud réduit et le nœud léger. Ils ont tous un rôle très important.‍

Le Nœud complet : il conserve l’intégralité des informations de transaction en mémoire. (Ils sont utiles si jamais il arrive quelque chose à la blockchain.)‍

Le Nœud archiveur : il fait comme le nœud complet et conserve l'ensemble des états intermédiaires du système.‍

Le Nœud réduit : il conserve une partie récente des informations de transaction en mémoire‍

Le Nœud léger : il conserve uniquement la chaîne des entêtes de manière à pouvoir vérifier l'intégrité de données spécifiques.

Vous devez retenir que le Nœud est là pour enregistrer les informations de transaction.

On peut voir que les nœuds d'un réseau blockchain peuvent avoir différents rôles répartis en plusieurs catégories pour mener au bon fonctionnement de la blockchain. Ils sont nécessaires pour valider les données et vérifier si les transactions sont conformes pour sécuriser le réseau au maximum.

Conclusion : Utilité des nœuds dans le réseau blockchain

La blockchain est une technologie de stockage et de transfert d'informations qui est souvent comparée à un livre comptable public. Tout comme un grand livre comptable, la blockchain publique, comme son nom l'indique, est une liste publique qui contient des informations sur toutes les transactions effectuées dans le réseau. Les nœuds sont des ordinateurs qui exécutent le logiciel blockchain et vérifient les transactions.

Sans nœuds, il n'y aurait pas de blockchain. Les nœuds sont donc essentiels au bon fonctionnement du réseau.