Reconnue comme une structure de données permettant d’améliorer le transfert et la gestion de données sur Internet en renforçant considérablement la confiance et résistant à la censure, la blockchain est l’une des technologies clés de l’innovation liée au Bitcoin et de sa descendance. Inventée près de 20 ans avant le lancement de Bitcoin en 1991 par les universitaires Stuart Haber et W. Scott Stornetta, elle existe aujourd’hui sous de nombreuses formes, notamment sous forme de chaînes de blocs publiques et privées. 

Dit simplement, une blockchain est un registre constitué uniquement d’enregistrements, appelés blocs, qui sont reliés entre eux de manière séquentielle par le biais de la cryptographie. Chaque bloc contient généralement un type de données importantes, telles qu'une liste de transactions et leurs métadonnées associées (dans le cas de Bitcoin). Une blockchain est conçue pour résister à la modification de ses données et être gérée de manière collective - au lieu de compter sur une seule entité pour ajouter de nouveaux blocs à la chaîne, comme dans les structures de base de données traditionnelles. La blockchain est utile dans le contexte d’un actif numérique décentralisé. Ainsi, dans le cas du Bitcoin, la structure de données permet un transfert de valeur entre pairs via internet, décentralisé et garantissant que les transactions individuelles soient extrêmement difficiles à censurer ou à annuler. Cette utilité peut être étendue à de nombreux autres contextes où un transfert de données résistant à la censure s’impose, la gestion de fonds notamment. La blockchain améliore considérablement le processus fastidieux de lancement et d’exploitation d’un produit coté en bourse.

Le meilleur exemple d'une blockchain publique est la blockchain Bitcoin. Tout le monde peut télécharger le logiciel, ce qui permet de télécharger la blockchain publique complète et de créer de nouveaux blocs. En 2019, des centaines de blockchains publiques uniques dans le monde partagent une architecture extrêmement similaire à celle de la blockchain Bitcoin. Inversement, les blockchains privées sont des bases de données fondées sur des validateurs autorisés et des administrateurs; elles ne sont pas conçues pour des actifs numériques décentralisés. L’architecture blockchain privée est de fait plus fidèle à la structure décrite par Stornetta et Haber en 1991. 

Alors que les blockchains publiques sont utiles pour faciliter le transfert de données entre utilisateurs de la censure et de la résistance à la censure avec des applications principales dans les actifs numériques, les blockchains privées sont plus utiles dans les scénarios où la décentralisation et la résistance à la censure ont moins d'importance en raison de l'existence d'un système de gestion d'identité forte. 

Au sein d'une blockchain publique, tout nœud peut potentiellement produire des blocs en faisant office de validateur ou en ajoutant des données à un bloc donné. Dans la blockchain Bitcoin, tout utilisateur peut exploiter un bloc en supposant qu'il est capable de générer la preuve de travail requise – une donnée difficile à produire mais facile à vérifier pour les autres et qui satisfait à certaines exigences définies par le réseau Bitcoin. L'utilisation d'une preuve de travail aide à empêcher les nœuds de pouvoir produire ou modifier des blocs de manière arbitraire. De plus, généralement dans les blockchains publiques, les nœuds qui souhaitent ajouter des données à un bloc sous la forme d'une transaction doivent payer des frais de transaction qui permettent d'éviter que les nœuds n'envoient des transactions sur le réseau. La blockchain publique conserve son intégrité en appliquant généralement des moyens (par exemple, des preuves de travail et des frais de transaction) pour empêcher les nœuds de tirer parti de l’absence de système de gestion des identités. Inversement, dans les chaînes de blocs privées, l’identité des nœuds est normalement connue à l’avance par tous les autres nœuds et leurs diverses autorisations (c’est-à-dire qui peut lire ou écrire un bloc donné) sont définies par un administrateur. Cela signifie que l'utilisation d'un système de preuve de travail ou de frais de transaction est inutile. 

L'existence d'un système de gestion d'identité au sein d'une blockchain signifie naturellement que le système sera probablement plus centralisé. En fait, l'innovation de Bitcoin reposait en grande partie sur sa capacité à créer un système de paiement sans utiliser la gestion des identités.

Avec le temps, de nouveaux modèles et architectures de chaînes de blocs apparaîtront, chacun ayant des compromis à faire. Actuellement, les deux types de blockchains sont principalement utilisés dans les services financiers, mais à long terme, ils seront largement utilisés dans des secteurs tels que la gestion de la modification de l'offre, la confidentialité des données et leur provenance.