Métadonnées dans les transactions blockchain, expliquées
Les données ou informations supplémentaires qui peuvent être ajoutées à une transaction cryptographique sur une blockchain sont appelées métadonnées dans les transactions blockchain.
Bien que la fonction principale d’une blockchain soit de documenter et d’authentifier le transfert d’actifs numériques, y compris des crypto-monnaies comme l’Ether (ETH) ou le Bitcoin (BTC), les métadonnées permettent aux utilisateurs d’ajouter des informations ou un contexte supplémentaires à leurs transactions.
Les métadonnées sont des données sur les données. Dans le cadre des transactions blockchain, cela inclut des informations qui ne sont pas directement liées au transfert de cryptomonnaie mais peuvent apporter des fonctionnalités supplémentaires à la transaction.
Il existe deux principaux types de métadonnées dans les transactions blockchain :
Métadonnées en chaîne
Ces métadonnées étant immédiatement stockées sur la blockchain, elles font partie des données de transaction qui y sont stockées. Toute personne ayant accès à la blockchain peut la voir. Des informations telles que des étiquettes de transaction, des notes ou des références à des contrats ou des documents externes peuvent toutes être trouvées dans les métadonnées en chaîne.
Métadonnées hors chaîne
Ces données sont référencées dans la transaction mais ne sont pas conservées directement sur la blockchain. Des liens vers d’autres contenus, tels que des fichiers, des documents ou des URL Web fournissant des détails supplémentaires sur la transaction, peuvent être inclus dans les métadonnées hors chaîne. Les métadonnées hors chaîne sont un outil que les utilisateurs peuvent utiliser pour réduire l’encombrement de la blockchain.
Comment les métadonnées en chaîne et hors chaîne sont stockées
Les métadonnées en chaîne, telles que les détails des transactions, le code des contrats intelligents et les propriétés des jetons, font partie intégrante de la structure des données de la blockchain, étant stockées et répliquées en permanence sur les nœuds du réseau. En revanche, les métadonnées hors chaîne sont stockées en externe, à l’aide de références cryptographiques, améliorant ainsi l’efficacité et la flexibilité de la blockchain.
La structure de données de la blockchain contient nativement des métadonnées en chaîne. Ces informations sont enregistrées et répliquées en permanence sur tous les nœuds du réseau et constituent un composant du grand livre de la blockchain. La majorité des métadonnées en chaîne sont conservées dans les transactions réelles. Sur la blockchain, chaque transaction possède une charge utile avec des métadonnées pertinentes. Par exemple, l’expéditeur, le destinataire, le montant et la date de la transaction sont enregistrés sous forme de métadonnées en chaîne lors de l’envoi de crypto-monnaie entre adresses.
Lorsqu’il s’agit de contrats intelligents, le code du contrat et les données qui l’accompagnent sont conservés sur la blockchain en tant que métadonnées en chaîne. Cela couvre les fonctions, les variables d’état et les données associées du contrat. Chaque bloc comporte des en-têtes qui fournissent certaines métadonnées facilement accessibles pour vérification, telles que les horodatages de bloc, les numéros de bloc et les identifiants de transaction. Les métadonnées concernant les propriétés des jetons (par exemple, le nom du jeton, le symbole, l’approvisionnement) sont fréquemment conservées sur la blockchain pour les jetons comme l’ERC-721 et l’ERC-20 d’Ethereum.
En revanche, les métadonnées hors chaîne sont stockées hors de la blockchain. Il peut être conservé dans divers endroits, y compris des solutions de mise à l’échelle hors chaîne comme le Lightning Network, des systèmes de stockage décentralisés comme l’InterPlanetary File System (IPFS) et des bases de données externes. La blockchain utilise des hachages ou des pointeurs cryptographiques pour faire référence aux métadonnées hors chaîne, ce qui libère de l’espace sur la blockchain pour un stockage de données plus grand ou moins important, réduit la congestion et offre de la flexibilité aux applications qui ont besoin d’informations privées ou dynamiques.
Exemples de métadonnées dans les transactions blockchain
Les métadonnées de la blockchain comprennent les horodatages, les détails des transactions, les données des contrats intelligents, les signatures numériques, les frais de gaz, les liens IPFS, les informations Oracle et les métadonnées des jetons non fongibles (NFT), permettant diverses fonctionnalités et le stockage d’informations au sein du réseau blockchain.
Horodatages
Les blocs d’une blockchain contiennent chacun un horodatage qui indique le moment où le bloc a été ajouté à la chaîne. Le moment d’une transaction est enregistré via ces métadonnées.
Détails de la transaction
Les adresses de l’expéditeur et du destinataire, les montants des transactions et les identifiants de transaction distincts ne sont que quelques exemples des métadonnées qui peuvent être incluses avec chaque transaction sur une blockchain.
Données de contrat intelligent
Les paramètres et données d’entrée nécessaires au fonctionnement du contrat peuvent être inclus dans les métadonnées lorsque les contrats intelligents sont exécutés sur une blockchain.
Signatures numériques
Pour confirmer la légitimité des transactions et démontrer la propriété, les métadonnées contiennent des signatures numériques.
Frais de gaz
Sur les blockchains comme Ethereum, les métadonnées peuvent inclure des détails concernant les frais de gaz associés au traitement des transactions. Les mineurs et les validateurs ont besoin de ces informations afin de prioriser les transactions.
Liens vers le système de fichiers interplanétaire
Des liens vers IPFS, un système de stockage de fichiers décentralisé, peuvent être trouvés dans les métadonnées de la blockchain. Les utilisateurs peuvent accéder aux données sur la blockchain en récupérant une référence, généralement sous la forme d’un hachage, au fichier IPFS selon leurs besoins. Les fichiers volumineux, notamment les images, les vidéos ou les documents liés aux actifs en chaîne comme les NFT, peuvent être stockés à l’aide de cette méthode.
Oracles
Les Oracles sont des services externes qui fournissent un accès aux contrats intelligents aux données du monde réel. Les informations de ces oracles peuvent être incluses dans les métadonnées de la blockchain pour provoquer des activités de contrats intelligents.
Métadonnées de jeton non fongibles
Les NFT contiennent souvent des métadonnées, telles que des créateurs, des descriptions et d’autres détails sur les actifs numériques ou physiques qu’ils représentent.
Comment ajouter des métadonnées à une transaction blockchain ?
Lorsqu’un utilisateur souhaite ajouter des métadonnées à une transaction blockchain, il peut le faire via un contrat intelligent, qui est un contrat auto-exécutable dans lequel des conditions prédéterminées sont codées.
Comprenons le processus en utilisant comme exemple Ethereum, connu pour sa capacité à inclure des métadonnées dans les transactions via des contrats intelligents.
Créer un contrat intelligent
Un contrat intelligent doit être créé avant que les métadonnées puissent être ajoutées. Des instructions sur où et comment les métadonnées seront stockées sont incluses dans ce contrat. Les métadonnées peuvent être stockées dans une variable définie, généralement sous forme de chaîne. Voici un exemple simplifié écrit en Solidity, le
Dans l’exemple ci-dessus, le contrat intelligent appelé MyContract possède une variable de métadonnées lisible publiquement et comporte une fonction appelée setMetadata qui permet de mettre à jour les métadonnées.
Interagir avec le contrat intelligent
Un individu doit communiquer avec le contrat intelligent en envoyant une transaction pour ajouter des métadonnées à une transaction blockchain. Cela peut être fait en utilisant des bibliothèques comme web3.js ou ethers.js, ou via des applications de portefeuille Ethereum.
Vérifier les métadonnées
En interagissant avec le contrat intelligent et en lisant la variable de métadonnées, n’importe qui peut valider les métadonnées une fois la transaction confirmée et ajoutée à la blockchain. Cependant, il est essentiel de se rappeler que des considérations telles que les coûts du gaz, la sécurité et la confidentialité doivent être prises en compte lors de l’ajout de métadonnées à une transaction blockchain.
Cas d’utilisation des métadonnées blockchain
Les métadonnées de la blockchain trouvent des applications dans un large éventail de secteurs, notamment la gestion de la chaîne d’approvisionnement, l’identité numérique, les contrats intelligents, les NFT et les soins de santé.
Gestion de la chaîne d’approvisionnement
Les entreprises peuvent améliorer la traçabilité et la transparence en plaçant les métadonnées liées à la production, au transport et à la qualité des produits sur une blockchain. Un producteur de produits alimentaires, par exemple, peut conserver des informations concernant la provenance des matériaux, leur passage dans la chaîne d’approvisionnement et les contrôles de qualité.
Ces informations sont essentielles pour résoudre des problèmes tels que la fraude ou les rappels, garantir la conformité réglementaire et confirmer l’authenticité. De plus, les clients peuvent utiliser ces métadonnées pour prendre des décisions éclairées concernant les produits qu’ils achètent.
Identité numérique et authentification
Les métadonnées de la blockchain peuvent être utilisées pour gérer et conserver en toute sécurité les informations d’identification et les données personnelles. Les gens sont responsables de leurs données et peuvent autoriser ou interdire l’accès à ceux qui y sont autorisés, ce qui réduit les risques d’usurpation d’identité et de violations de la vie privée. Les entreprises, les gouvernements et les établissements d’enseignement peuvent utiliser cette technologie pour améliorer la sécurité des services et accélérer les procédures de vérification d’identité.
Contrats intelligents
Un autre domaine dans lequel les métadonnées blockchain sont essentielles est celui des contrats intelligents. Les métadonnées sont utilisées par ces contrats auto-exécutables pour décider quand et comment exécuter une condition particulière. Un contrat d’assurance intelligent, par exemple, pourrait utiliser les données météorologiques comme métadonnées pour initier immédiatement les indemnisations des assurés touchés par des conditions météorologiques défavorables.
Dans le secteur financier, les accords de prêt peuvent établir l’éligibilité et les taux d’intérêt en fonction des notations de crédit et de l’historique des transactions qui sont conservés sous forme de métadonnées, permettant ainsi des procédures de prêt plus automatisées et plus efficaces.
Jetons non fongibles et actifs numériques
Les NFT et les actifs numériques utilisent fréquemment les informations de la blockchain pour donner une signification et une valeur aux objets de collection numériques, aux œuvres d’art et aux actifs. Les informations sur l’auteur, l’historique de propriété et les caractéristiques de l’élément numérique sont des exemples de métadonnées. Le suivi de la provenance, l’authentification des œuvres d’art et la création d’applications décentralisées (DApps) qui s’appuient sur les NFT peuvent tous bénéficier grandement de ces connaissances.
Dossiers de santé et sécurité des données
De plus, le secteur de la santé utilise les métadonnées de la blockchain pour gérer les dossiers des patients en toute sécurité et garantir l’intégrité des données. Les antécédents médicaux, les formulaires de consentement des patients et les journaux d’accès aux données peuvent tous être stockés dans des métadonnées, améliorant ainsi la sécurité et la confidentialité des informations de santé. De plus, il facilite la communication entre les différents systèmes de santé et permet aux secouristes d’obtenir plus rapidement des informations médicales vitales.
Défis associés aux métadonnées de la blockchain
Surmonter les défis liés aux métadonnées de la blockchain, notamment les problèmes d’évolutivité, les problèmes de sécurité des données et la fiabilité d’Oracle, est essentiel pour un progrès technologique durable et une adoption généralisée.
Les préoccupations concernant l’évolutivité et les coûts de stockage sont importantes car, à mesure que la taille des réseaux blockchain augmente, ils peuvent devenir moins efficaces et nécessiter davantage de ressources. De grands volumes de stockage de données sur la blockchain peuvent mettre à rude épreuve l’architecture du réseau et augmenter le risque de centralisation.
Un autre problème concerne la sécurité et la confidentialité des données, en particulier lorsqu’il s’agit de données privées ou sensibles. La transparence de la blockchain peut contredire les réglementations en matière de confidentialité, la mise en œuvre et la conception doivent donc être effectuées avec soin. De plus, la fiabilité des applications blockchain et des contrats intelligents peut être affectée par des entrées de données malveillantes ou erronées lorsqu’elles dépendent d’Oracles pour récupérer des données externes.
Relever ces défis est crucial pour le développement continu et l’adoption de la technologie blockchain dans diverses industries. Surmonter ces obstacles liés aux métadonnées blockchain nécessite une stratégie diversifiée. Les développeurs peuvent explorer des solutions de couche 2 et des techniques de partitionnement pour décharger certaines données de la chaîne principale afin d’éviter les difficultés d’évolutivité.
Le cryptage et les blockchains autorisées peuvent être utilisés pour améliorer la sécurité et la confidentialité des données sensibles. La fiabilité d’Oracle peut être garantie en utilisant plusieurs sources de données pour les mécanismes de validation et de réputation. Par conséquent, les métadonnées de la blockchain peuvent être rendues plus efficaces et plus sécurisées grâce à des protocoles de sécurité solides, une technologie inventive et une conception soignée.