Le nonce en cryptographie

Qu’est-ce qu’un nonce ?

Le terme nonce désigne le nombre que les mineurs résolvent dans le cadre de l’extraction des cryptomonnaies. Il s’agit de l’abréviation de « nombre utilisé une seule fois » qui est ajouté à un bloc chiffré ou haché dans une blockchain qui, une fois rehaché, respecte alors les restrictions de niveaux de difficulté. Quand les calculs mathématiques sont résolus par un mineur, il se voit attribuer un token. Outre l’utilisation du nonce sur les chaînes de blocs, celui-ci est également utilisé dans le cadre d’applications de réseautage informatique : authentification pour les achats, récupération et identification de compte, authentification à deux facteurs, etc. - en gros tout ce qui concerne la cryptographie. Focus sur tout ce qu’il y a à savoir sur ce nombre.

Comment trouver le nonce ?

Le nonce en cryptographie représente un nombre arbitraire qui est utilisé une seule fois. Il fait référence au premier numéro qu’un mineur devra découvrir avant de pouvoir résoudre un bloc et ajouter ce dernier à la blockchain. Mais pour le trouver, c’est une autre histoire.

Déterminer quelle chaîne de caractères utiliser comme nonce nécessite une grande quantité d’essais et d’erreurs dans la mesure où il s’agit d’une chaîne aléatoire. Dans le cadre du mécanisme de consensus PoW (proof-of-work ou preuve de travail en français), le mineur passera par plusieurs étapes : deviner un nonce, l’ajouter au hachage de l’en-tête actuel, rehacher la valeur obtenue et la comparer au hachage cible. S’il y a concordance, c’est-à-dire que la valeur de hachage répond aux exigences. Bingo ! Il a créé une solution et peut ainsi ajouter un bloc à la blockchain ce qui lui permet de gagner une récompense.

Mais ce n’est pas aussi simple que ça. En effet, il est très peu probable qu’un mineur arrive à devenir le nonce dès le premier essai. Il devra alors tester un grand nombre d’options de nonce avant de parvenir à un résultat. Plus la difficulté est élevée, plus il est probable qu’il faille davantage de temps afin de générer une solution. Sur tout le réseau, il faut savoir que la difficulté reste la même afin de permettre aux mineurs d’avoir la même chance de trouver le bon hachage.

Les chaînes de bloc de cryptomonnaies mettent généralement en place un nombre cible de blocs qu’ils souhaitent traiter durant un laps de temps spécifique. La difficulté est ajustée périodiquement pour pouvoir atteindre l’objectif fixé. Dans le cas où le nombre de blocs traités n’est pas atteint, la blockchain procède automatiquement à la réduction de la difficulté.

Utilisation des nonces

Le nonce cryptographique, qui est celui utilisé par les blockchains, peut être utilisé pour une gamme d'applications de réseautage informatique. Les développeurs peuvent alors mettre en place un système de nonce dans le cadre de l’authentification pour les achats, le cryptage des données, les signatures électroniques ainsi que l’authentification à deux facteurs ou d’autres types d’applications de récupération d’identité.

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Résumé

Le nonce fait référence à un nombre utilisé une seule fois qui doit être trouvé par un mineur afin que celui-ci puisse ajouter un bloc à la blockchain et ainsi être récompensé. Le nonce est ajouté à un bloc haché (chiffré), dont la valeur sera de nouveau hachée puis vérifier si celle-ci répond aux exigences du hachage cible. Si tel est le cas, le mineur a alors créé une solution et peut ajouter un bloc. Pour deviner le nonce, il faudra procéder à des calculs mathématiques plus ou moins complexes et qui nécessitent du temps. Bien évidemment, c’est l’ordinateur qui se charge de le faire et plus celui-ci a une grande puissance de calcul, plus il peut rapidement deviner le nonce. Le nonce dont on parle ici, c’est le nonce cryptographique qui est également utilisé dans des applications de réseautage informatique pour l’authentification à deux facteurs, la récupération de compte, l’identification, l’authentification pour les achats, les signatures électroniques, etc.