Introduction à la Blockchain et aux Smart Contracts

Introduction à la Blockchain et aux Smart Contracts (SC)

• Ce matériel d'étude fournit une introduction à la blockchain et aux contrats intelligents.
• La session 1 du cours couvre une introduction à la blockchain et aux contrats intelligents.
• Elle inclut une introduction générale aux blockchains et aux contrats intelligents.

Introduction générale - Blockchain

• Une blockchain est une chaîne de blocs.
• Elle sert de mode de stockage et de transmission de données sous forme de blocs, liés entre eux, et protégés contre toute modification.
• Un bloc est créé environ toutes les 10 minutes pour Bitcoin, mais toutes les 12 secondes pour Ethereum.
• Chaque bloc contient des transactions, des métadonnées et un horodatage.
• Chaque bloc contient un hachage qui permet d'identifier le bloc précédent, garantissant ainsi l'intégrité.
• Le hachage est une empreinte numérique unique qui change si même une petite partie des données originales change.
• Tout le monde ayant le matériel peut devenir un nœud ou un mineur.
• Une forte décentralisation rend extrêmement difficile l'attaque ou la manipulation du réseau, les blockchains reposent sur des mécanismes de consensus et de chiffrement, assurant une sécurité élevée.
• Toutes les transactions sont visibles par tous.
• Le consensus décentralisé repose généralement sur des mécanismes comme PoW (Proof of Work) ou PoS (Proof of Stake).
• Le consensus est un ensemble de règles et de mécanismes permettant aux participants du réseau de s'accorder sur l'état actuel.
• Dans la Proof of Work (PoW) de Bitcoin, les mineurs doivent résoudre des énigmes cryptographiques complexes. Ces énigmes nécessitent de grandes quantités de puissance de calcul.
• Le premier mineur à trouver la solution, peut ajouter un nouveau bloc de transactions à la blockchain.
• La Proof of Stake (PoS) d'Ethereum exige que les participants, appelés validateurs, "stakent" ou déposent une certaine quantité de cryptomonnaie pour participer à la validation.
• Un mécanisme punitif, appelé slashing, confisque une partie de la somme misée par le validateur en cas de tentative de tromperie du système.
• Dans la Proof of Authority de Binance Smart Chain, un ensemble de validateurs prédéfinis contrôle la blockchain.
• Le trilemme de la blockchain couvre la scalabilité, la sécurité, et la décentralisation; Il est possible de choisir au maximum deux de ces trois éléments. La scalabilité est la capacité de la blockchain à gérer un grand nombre de transactions par seconde (TPS).

Histoire de Bitcoin et d'Ethereum

• Bitcoin (BTC) a été créé en 2008 par Satoshi Nakamoto et lancé en janvier 2009.
• La création du Bitcoin répond à la crise financière de 2008, assure la décentralisation et le contrôle individuel, et offre une monnaie numérique résistante à la censure.
• Il diminue des frais de transaction, représente un actif déflationniste à approvisionnement limité, assure l'anonymat et la vie privée, et promet la transparence et la sécurité grâce à la blockchain.
• Il représente une alternative à la monnaie fiduciaire (monnaie étatique).
• Le livre blanc d'Ethereum (ETH) est rédigé en 2013 par Vitalik Buterin.
• Les contrats intelligents sont des programmes auto-exécutables stockés sur la blockchain.
• La blockchain d'Ethereum est Turing-complète, utilisant un langage de programmation complet.
• Ethereum introduit la notion de gas pour éviter que les programmes ne s'exécutent indéfiniment.
• Solidity est le principal langage de programmation utilisé pour écrire des contrats intelligents (SC).
• La Machine Virtuelle Ethereum (EVM) est un environnement d'exécution permettant aux contrats intelligents de fonctionner sur la blockchain.
• Initialement, le mécanisme de consensus d'Ethereum était la Proof of Work (PoW). La migration vers Proof of Stake (PoS) a eu lieu le 15 septembre 2022 (The Merge).
• Les centres de données mondiaux consomment environ 190 TWh, le minage de Bitcoin PoW environ 149 TWh, l'extraction d'or 131 TWh, les jeux aux États-Unis 34 TWh, Ethereum PoW 21 TWh, Google 19 TWh, Netflix 0,457 TWh, PayPal 0,26 TWh, Airbnb 0,02 TWh, et Ethereum PoS seulement 0,0026.

Explorateurs de blockchain et Portefeuilles

• Les explorateurs de blockchain permettent d'analyser les blocs et les transactions en temps réel.
• Blockchain.com est un explorateur pour Bitcoin et Etherscan pour Ethereum.
• Les blockchains prennent en charge les cryptomonnaies ou les jetons (tokens) ayant une valeur de marché.
• Les portefeuilles permettent de stocker, d'envoyer et de recevoir des cryptomonnaies en toute sécurité.
• Un portefeuille crypto ne stocke pas la monnaie en elle-même, mais les clés cryptographiques donnant accès aux actifs sur la blockchain.
• La clé publique est l'adresse à partager pour recevoir des fonds, tandis que la clé privée permet d'accéder aux fonds et de les utiliser. La clé privée doit rester secrète, et sa perte entraîne la perte d'accès aux fonds.
• Les mnémoniques sont des phrases de 12/24 mots tirés d'un dictionnaire (standard BIP39) qui facilitent la mémorisation des clés privées.
• Une seule mnémonique peut créer plusieurs portefeuilles pour différentes blockchains.
• Les portefeuilles web sont hébergés par des services tiers, centralisés comme les CEX (Centralized Exchange), qui permettent d'acheter, de vendre ou d'échanger des cryptomonnaies. Les plateformes centralisées assurent une gestion centralisée, offrent des portefeuilles hébergées, une liquidité et un support de monnaies FIAT (EUR, USD...). Elles offrent également un trading avancé.
• Les plateformes de portefeuilles en ligne sont le principal pont entre le monde des cryptos et le monde réel et agissent comme pont entre différentes blockchains.
• Les plateformes de portefeuilles en ligne ont mis en place des mesures anti-blanchiment d'argent (AML), telles que "Know Your Customer" (KYC), le la segmentation de comptes et des filtres sur les adresses à risques.
• Il y a possibilité de geler les avoirs.
• Binance, Coinbase et Kraken sont des exemple de portsfeuilles en ligne.
• Les avantages des portefeuilles en ligne incluent la facilité d'utilisation et la gestion simplifiée.
• L'inconvénient inclut la dépendance à l'exchange est défaillant.
• Les portefeuilles en ligne impliquent un manque de contrôle de vos clés privées, et par conséquent, un risque de perte des fonds si l'exchange est défaillant.
• Des incidents majeurs incluent le piratage de MT.GOX en 2014 et la faillite de FTX en 2022.
• Les portefeuilles "chauds" sont connectés à Internet, ce qui les rend pratiques pour les transactions fréquentes, mais plus vulnérables aux attaques.

Types de portefeuilles Blockchain

• Les portefeuilles froids ne sont pas connectés à Internet, ce qui est plus sécurisé.
• Avantages de portefeuilles froids: Haut niveau de sécurité, Invulnérables aux logiciels malveillants.
• Inconvénients de portefeuilles froids: Moins pratiques pour la transaction fréquente, Coût du matériel à l'entrée.
• "Ledger", "Nano", "Trezor" sont des portefeuilles froids.
• Une sauvegarde de la mnémonique sur une feuille en d'acier dans un coffre-fort peut être envisagées
• Quelques conseils: Stocker les sommes importante sur un portefeuille froid, Garder un backup du portefeuilles froid dans un lieu de confiance et si des crypto doit-être envoyer, transféré celle-ci d'un portefeuilles froid à tiède.
• La connectivité des plateformes de portfeuille Metamask est déconseillés car les trasactions validées son "à l'aveugle".
• Liste des différents types de portefeuilles: tiède, froide et web.
• Les tentatives d'arnaque via de fausses URLs Metamask sont nombreuses, des exemples incluent des emails d'hameçonnage et des offres sur des domaines Web3.

Introduction générale - Smart Contracts

• Un smart contract est un programme informatique auto-exécutable qui fonctionne sur une blockchain.
• Les carractéristiques d'un contract intelligent sonl l'Auto-exécution, des conditions pré définies, Immuable et a Transparence et sécuritaire.
• Pour déployer un contract intelligent, un code doit-être développé dans un langage comme Solidity.
• Compilation du code en bytecode, langage compréhensible par l'Ethereum Virtual Machine (EVM).
• Un bytecode est déployé sur une blockchain via une transaction pour obtenir une adresse unique.
• Chaque déploiement ou transaction en écriture, ont un identifiant unique appelé hachage de transaction.
• Un explorateur de type Etherscan sert à trouver un contrat grâce à son adresse une fois déployé.
• Les développeurs téléversent le code source sur Etherscan pour vérification mais les contracts dont le code n'as pas été vérifié est dangereux.
• Il existe 3 Types d'adresses Ethereum: EOA, Adresses de Smart Contract(générés en cas de déploiement) et Adresses spécial "zéro" qui n'est pas accessible.
• L'ABI (Application Binary Interface) décrit comment interagit avec un contract, avec un listage des fonctions diponible.
• Solidity est le principal langages.
• Vyper est un un alternative à Solidity inspirée de python.
• La lecture à un coût(bas) pour les smart contracts.
• L'écriture engendre un coût plus élevé car modifie la chaine et nécessite un frasi des gaz.
• Le "gas" est une unité de mesure de la blockchain Ethereum afin d'éviter les transactions infinies.
• Quantité de gas * Prix de gas = XX (Gwei).
• La quantité de gas vari en fonction du nombre et la complexité d'opcode.
• Les coût transactionnelle dépend principalement de la congestion du réseau par rapports a sa capacité maximale.
• Il existe différentes plateformes: Mainnet et Testnets.
• ERC20 permets aux jetons d'être créer sur l'ethereum.
• La cryptomonnaie représente une monnaie native à une blockchain et le Token represente un smart contrat.
• OpenZeppelin permets d'envelopper des tokens ERC20.
• balance0f (address A), balance = adress/uint256.
• Le transfert de montant/valeur nécéssite des gas.
• Un token de confiance se nomme "Wrapped Ethereume" car d'un valeur identitque à la cryptomonnia et un grand nombre de personnes l'utilise.

Exploration des DEX (Decentralized Exchanges) et du Borrowing/Lending

• Un DEX est une plateforme qui facilite l'échange de cryptodevises, reposant su le stockage de 2 cryptos.
• "Automated Market Marker"(AMM) est utilisé pour déterminer le prix des actifs via "x*y=k"
• L'effet de "Slippage"(Dérapage) est un manque de liquidité ce qui cause une perte d'argent.
• La perte d'argent lors des transferts dans les DEX, est due au manque de liquidité.
• Il est conseillé que les utilisateurs se protègent en se configurant un "Slippage" correct avec une valeur entre "0-3".
• Un "Slippage" a zéro amène a une perte de fonds due a un effet "Sandwich" car la transaction se retrouve dans un "mempool" public.
• Pour la prévoyance, certain "gas" sont utilisée pour placer certaines transactions en début ou en fin de "bloc".
• La pratique qui consists a exploiter les différences de prix entre les plateformes s'appelle de l'"Arbitrage".
• En cas que l'utilisateur doit payer le tout ou une parties de "gas", une liquidation intervient mais seulement pour les "Borrowing/Lending" dans DeFI.
• Pour des prêts, un ""Ration Loan-To-Value" est utilisée" afin de gérer la vente si l'emprunt s'élève.
• Il y a des normes utilisés pour NFTs, le "ERC721" est utilisé pour les NFTs et il y a des jetons différents et unique.
• Avec la norme "ERC-1155, Les différentes normes combinés crée une multitudes de types de jetons.