La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance. Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin. Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum. Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.

1. Blockchain
Qu'est ce que c'est,
comment ça marche
et quels usages ?
Stéphane Traumat
http://about.me/straumat

2. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Questions ?
Plan de la présentation

3. Qui suis-je ?
● Dirigeant de Scub, une Entreprise de Service Numérique créée en 2003 et spécialisée dans les
méthodes agiles, les technologies java & les métiers de l'assurance.
● Dirigeant de SPS, une solution de gestion de la relation client et de comparaison de produits à
destination des assureurs et des courtiers.
● Dirigeant de Blockchain Inspector. un éditeur de logiciels qui propose une solution de
monitoring de blockchains utilisant l'intelligence artificielle.
● Cofondateur de Oak Invest, société de conseil et d'investissement spécialisée dans les
nouvelles technologies.
● Conférencier sur des sujets comme l'industrialisation du développement logiciel, le cloud
computing, le web sémantique, le Big Data ou le bitcoin. j'ai aussi écrit un livre sur le serveur
d'applications J2EE JOnAS.
● Développeur sur des projets Open Source comme blockchain2graph.

4. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Questions ?
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5. La promesse du blockchain
La blockchain est une technologie qui permet de gérer un registre
infalsifiable sans organe central de contrôle.
Elle permet de réaliser des transactions sans avoir à passer par des
intermédiaires (notaire, banque, État, plateforme d’intermédiation de type
Uber, AirBnB, etc.).

6. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Questions ?
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7. Les caractéristiques du bitcoin

8. Une citation de Milton Friedman
“Une chose qui manque est un système de paiement sécurisé qui permettra de
transférer des fonds d’une personne A à une personne B sans qu’ils se connaissent.
De la même façon que je vous tends un billet de 20$.”
C’est exactement, ça, Bitcoin est une sorte de porte monnaie avec un
système de téléportation.

9. Les promesses du bitcoin
● Première devise monétaire électronique décentralisée.
● Transactions quasi instantanées de personnes à personnes.
● Aucun ou peu de frais.
● Pas de notions de pays, de conditions préalables ou de limites arbitraires.
● Votre “compte” ne peut être bloqué ou confisqué.
● Relatif Anonymat.

10. L’arrivée de l’email
Avant l’email, avec la poste
● La poste doit connaître le destinataire et
vous devez suivre les processus établis.
● Frais “importants” et variables en
fonction de la destination.
● Le transport du courrier peut prendre
un temps variable en fonction de la
destination.
● Tous les individus ne sont pas
accessibles via ce système.
Avec l’email
● Le destinataire a juste besoin d’avoir
une adresse email.
● Le coût d’envoi d’un email est proche de
zéro.
● L’envoi et la réception sont quasi
instantanés.
● Toute personne ayant un accès à
internet peut recevoir un email.

11. L’arrivée du Bitcoin
Avant le bitcoin, avec le système bancaire
● Il faut que vous soyez enregistré auprès
d’une banque qui va vous octroyer votre
“adresse” (IBAN).
● Vous devez utiliser les normes du
système bancaire.
● Il peut y avoir des frais en fonction des
banques et en fonction des pays où
vous envoyez de l’argent.
● Un virement peut prendre un temps très
variable, surtout si vous le faites vers l’
étranger.
● La moitié de la population mondiale n'a
pas accès à un compte bancaire.
Avec le bitcoin
● Vous pouvez vous même créer un
“compte” pour recevoir/envoyer des
bitcoins sans avoir besoin de faire appel
à une autorité centrale et sans
conditions préalables.
● Vous pouvez envoyer instantanément
des bitcoins à n’importe qui, peu
importe où il se trouve et pour un coût
proche de zéro.
● Toute personne ayant un accès à
internet peut se créer un “compte”, ça
ne coûte rien, c’est instantané et vous
n’avez pas à vous enregistrer auprès de
qui que ce soit.

12. Prenons un cas concret

13. Notre scénario
L’entreprise BitcoinDistrib décide de créer des distributeurs de boissons qui
acceptent le bitcoin.
Nous allons voir :
● Comment elle se crée un “compte” bitcoin.
● Comment elle achète ses premiers bitcoins.
● Comment elle reçoit son premier paiement.

14. Avant de poursuivre, deux choses à savoir...

15. Première chose : Bitcoin fonctionne en P2P
Le réseau Bitcoin est un réseau de machines en peer to peer (P2P), ce qui
signifie que toutes les machines qui y participent ne sont pas plus importantes
les unes que les autres.

16. Deuxième chose : la blockchain est un registre public
Le réseau Bitcoin maintient un fichier qui est un registre global de toutes les
transactions : La blockchain.
Ce fichier permet à tout le monde de savoir qui a combien de bitcoins mais le
“qui” n’est pas relié à une personne physique ou morale !

17. Exemple

18. Reprenons

19. Étape 1 : on se crée un “compte”

20. Étape 1 : Se créer un “compte”
Bitcoin utilise le principe de signature électronique pour s’assurer que seul le
propriétaire des bitcoins peut les dépenser.

21. La clé privée
La clé privée est un nombre choisi au hasard qui vous permet de signer des
transactions sur les bitcoins qui vous appartiennent.
Exemple :
91149ee24f1ee9a6f42c3dd64c2287781c8c57a6e8e929c80976e586d5322a3d
La clé privée est un peu comme votre signature sur un chèque.

22. La clé publique
La clé publique est calculée à partir de la clé privée et elle permet de générer
des adresses bitcoin.
Exemple :
042c6b7e6da7633c8f226891cc7fa8e5ec84f8eacc792a46786efc869a408d2953
9a5e6f8de3f71c0014e8ea71691c7b41f45c083a074fef7ab5c321753ba2b3fe
La clé publique est un peu comme votre numéro de compte.

23. L’adresse bitcoin
Les adresses bitcoin sont des adresses générées qui correspondent à votre clé
publique. C’est à ces adresses que l’on peut vous envoyer des bitcoins et vous
pouvez en créer autant que vous voulez.
Exemple : 13mtgVARiB1HiRyCHnKTi6rEwyje5TYKBW
Les adresses correspondent au champs “à l’ordre de” sur les chèques ou une
adresse email.

24. C’est fini
La première étape est terminée, trois points importants :
● On a tout ce qu’il faut pour commencer à recevoir et envoyer des bitcoins.
● Tout ceci est géré de manière automatique par les logiciels du marché.
● Si vous perdez la clé privée, vous ne pourrez pas retrouver vos bitcoins.

25. Étape 2 : on achète des bitcoins

26. Étape 2 : on achète des bitcoins
Il existe deux façons d’obtenir des bitcoins :
● En fabriquer.
● En obtenir auprès d’un tiers qui en possède.

27. Achat de bitcoins
Pour en acheter, BitcoinDistrib va s’adresser à quelqu’un qui en possède et lui
donner son adresse bitcoin : 13mtgVARiB1HiRyCHnKTi6rEwyje5TYKBW
Il existe plein de vendeurs :
● Coinbase (plateforme en ligne).
● La maison du bitcoin (accueil physique).
● Des connaissances.
● Ou pour notre exemple, une plateforme fictive : BTSeller.

28. Fonctionnement
BTSeller
Wallet
(contient la clé privée)
Transaction
Source
Destinataire
Montant
Signature
Noeud
Bitcoin
(vérifie la
signature & le
solde)
Noeud
Bitcoin
(vérifie la
signature & le
solde)
Noeud
Bitcoin
(vérifie la
signature & le
solde)
Noeud
Bitcoin
(vérifie la
signature & le
solde)

29. Étape 3 : on reçoit des bitcoins

30. Étape 3 : recevoir son premier paiement
Pour son distributeur de boisson d’Angoulême, il va créer une adresse bitcoin
spécifique.
Il va ensuite encoder cette adresse, avec le montant à régler dans un QRCode
qu’il va coller sur la machine.

31. Étape 3 : recevoir son premier paiement
Pour payer, un client aura juste besoin de lancer une application sur son
téléphone et de photographier le QRCode.

32. Étape 3 : recevoir son premier paiement

33. Quatres points à noter
● Contrairement aux cartes bancaires, ni le vendeur, ni l’acheteur n’ont
besoin de fournir des informations confidentielles.
● Les machines du vendeur et de l’acheteur n’ont pas besoin de
communiquer directement.
● La transaction ne peut être “interceptée” car modifier la transaction
détruirait la signature.
● Tout ce que nous avons vu peut être fait en quelques minutes.

34. Entrons dans le détail : les composants du
système

35. Clé privée, clé publique et adresse

36. La cryptographie asymétrique
Bitcoin utilise la cryptographie asymétrique (ou cryptographie à clé publique)
pour créer une paire de clés (l’une publique et l’autre privée) qui va permettre
l’accès aux Bitcoins.

37. La cryptographie asymétrique
Le principe :
● La clé publique permet de coder un message.
● La clé privée permet de décoder ce même message.

38. La cryptographie asymétrique

39. La cryptographie asymétrique

40. La cryptographie asymétrique
On peut aussi utiliser le système à l’inverse pour signer numériquement :
● On utilise la clé privée pour signer le contenu d’une transaction.
● Tous les utilisateurs qui possèdent la clé publique pourront vérifier que le
message a bien été envoyé par la bonne personne.

41. Résumé
● La clé privée vous permet d’encoder des transactions.
● L’adresse bitcoin permet à n’importe qui de vous envoyer des bitcoins en
mettant l’adresse comme destinataire de la transaction.

42. Les transactions

43. Les transactions
Les transactions représentent les transferts de Bitcoins
entre les participants du système.
On peut faire l’analogie avec un chèque.

44. Les transactions : cycle de vie
● La transaction est créée (un simple fichier).
● Elle est signée par l’auteur.
● Elle est transmise au réseau.
● Elle est validée et distribuée à tous les noeuds.
● Elle est enfin ajoutée au registre global des transactions.

45. Les transactions : contenu
Contenu (simplifié) d’une transaction :
● L’adresse bitcoin du destinataire.
● Le nombre de bitcoin.
● A partir de quelles transactions précédentes sont pris les bitcoins à
envoyer.
Le tout est signé avec la clé privée !

46. Les transactions : l’envoi au réseau
Contrairement à un paiement par carte de crédit, une transaction bitcoin ne
contient aucune information sensible.
On peut donc l’envoyer sans risque à n’importe quel nœud Bitcoin.

47. Le réseau d’ordinateurs

48. Le réseau d’ordinateurs
Le réseau Bitcoin est un réseau de machines en peer to peer (P2P), comme
Napster à l’époque ou Bittorrent aujourd’hui, ce qui signifie que toutes les
machines qui y participent (y compris la vôtre) ne sont pas plus spéciales les
unes que les autres.
Il n’y a donc pas de serveur central, pas d’autorité et pas de hiérarchie.
Ce qui rend le réseau virtuellement indestructible et incontrôlable.

49. Le hachage

50. Le hachage
Un algorithme de hachage prend n’importe quelle donnée de “n’importe
quelle taille” en entrée et produit une chaîne de caractère “unique” qui fera
toujours la même taille et qui sera une sorte d’empreinte de vos données
d’entrées.
Si un seul caractère de votre texte est changé, le hachage va complètement
changer.

51. Exemple
“Je m’appelle Stéphane Traumat”
Devient
607af60dbf07e5c08d985e2c794624b8c05b77a5235c8071e0243baeb547906b
“Je m’appelle Stéphane Traumat!”
Devient
a7b5b4dbae0800a23a47f5abf7cb7bf12999cebfbfa3e8ac199ea96c93be4802

52. A quoi cela sert il ?
Les fonctions de hachage permettent de vérifier très rapidement si un
contenu, quelque soit sa taille, a été modifié.

53. La blockchain

54. La blockchain
La blockchain est le registre global de toutes les transactions qui ont eu
lieu depuis la création de Bitcoin.
On peut se le représenter comme un fichier dans lequel s’empile, les uns sur
les autres, des groupes de transactions validées (appelés blocs).

55. La blockchain
● Chaque bloc de transactions est identifié par un hash calculé qui
représente son contenu.
● Chaque bloc sert de fondation au bloc suivant car il référence dans son
entête le hash de son père.
● Si vous changez le contenu d’un ancien bloc, il vous faudrait recalculer
tous les blocs qui se trouvent au dessus de lui.

56. La blockchain
Bloc 9
Résumé de l’ensemble du contenu du block
Contenu transaction 1
Contenu transaction 2
Contenu transaction 3
Résumé (hachage) du block précédent

57. La blockchain
Bloc 9
Contenu transaction 1
Contenu transaction 2
Contenu transaction 3
Résumé (hachage) du block précédent
Résumé de l’ensemble du contenu du block
Bloc 10
Contenu transaction 4
Contenu transaction 5
Contenu transaction 6
Résumé (hachage) du block précédent
Résumé de l’ensemble du contenu du block

58. Le minage

59. Le minage
Le minage (mining) est le processus qui sécurise le système et rend la
blockchain infalsifiable.
En contrepartie de ce travail, les mineurs se voient octroyer de la monnaie
créée pour l’occasion (en plus des frais inclus dans chaque transaction).

60. Exemples de mineurs

61. La problématique
La problématique à traiter est la suivante :
Comment mettre d’accord un réseau d’inconnus sur une vérité universelle en
sachant que, dans un réseau d’inconnus, on ne peut faire confiance à personne ?
Il va falloir faire en sorte qu’une machine qui lise le solde d’un compte dans la
blockchain ait confiance en son contenu… sans pouvoir demander à une
autorité centrale.

62. Une vue d’ensemble
● Chaque noeud du réseau qui fait du minage stocke les transactions qui
sont arrivées depuis l’ajout du dernier block au blockchain.
● Dès qu’un block est validé et ajouté (environ toutes les 10 minutes),
chaque noeud de minage va essayer de créer un nouveau bloc avec les
transactions en attente. Ce bloc, pour être accepté par les autres, devra
contenir la solution à un problème. Ce qui nécessite d’essayer beaucoup
de combinaisons.
● Le premier noeud qui réussit à résoudre le problème va envoyer son
block aux autres et va remporter les 25 bitcoins plus les frais de
transactions !

63. Création d’un bloc
La règle du jeu pour tous les mineurs est simple :
● Vous prenez le contenu de toutes les transactions et vous le mettez dans
un bloc.
● Dans ce bloc, vous n’avez le droit de faire varier que la valeur d’une
variable appelée “Nonce”.
● Sur le contenu du bloc (avec la variable “Nonce”), vous utilisez la fonction
de hachage SHA-256.
● Le premier qui a trouvé la valeur de “Nonce” pour laquelle le hachage
commence par un certain nombre de zéro a gagné !

64. La blockchain
Bloc 9
Contenu transaction 1
Contenu transaction 2
Nonce : 836248764865645874
Résumé (hachage) du block précédent
Résumé de l’ensemble du contenu du block commençant par un certain nombre de 0
Bloc 10
Contenu transaction 4
Contenu transaction 5
nonce : 54561247846
Résumé (hachage) du block précédent
Résumé de l’ensemble du contenu du block commençant par un certain nombre de 0

65. Ce qui va se passer chez tout le monde
Ce qui va se passer est au final assez simple :
● Notre nœud de minage va mettre la valeur “1” dans le champs “Nonce”,
puis va concaténer tous les autres champs et calculer la valeur sha256 de
l’ensemble de cette chaîne.
● Si le résultat ne commence pas par le bon nombre de “0”, il va mettre la
valeur “2” dans le champ “Nonce”, concaténer tous les champs, calculer la
valeur sha-256 et vérifier si le résultat commence par cinq “0”
● Ainsi de suite jusqu’à ce que quelqu’un dans le réseau bitcoin y arrive.

66. Quand le bloc est créé
C’est donc une compétition mondiale entre des milliers de machines qui
effectuent des calculs “complexes” afin de trouver une valeur particulière à
partir des données du nouveau bloc à valider.
Lorsqu’un nœud a trouvé la valeur de “Nonce” qui convient pour en faire un
bloc valide, il transmet le bloc aux autres membres du réseau qui vont le
vérifier et le transmettre aux autres et ainsi de suite jusqu’à ce que tout le
réseau le reçoive et l’ajoute au blockchain.

67. Les faiblesses

68. Les faiblesses
● Bitcoin n'est pas l'incarnation de l'autorité d'un État, d'une banque ou
d'une entreprise. Sa valeur est donc très liée à la valeur perçue par ses
utilisateurs.
● Monnaie déflationniste car limitée à 21 millions de bitcoins.
● Aucun système de recours (perte, vol…).
● Représente un attrait fort pour les activités illégales bien que cela soit
assez faux.

69. Quelques rappels sur la monnaie
La monnaie est définie par trois fonctions principales :
● Intermédiaire dans les échanges : La monnaie est un instrument qui
doit permettre d’échanger des biens ou services. L’idée est d’éviter la
contrainte principale du troc : “la coïncidence des besoins”.
● Réserve de valeur : Les échanges “monnaies” contre “biens”, “services”
ou “autres devises” ne sont pas forcément simultanés.
● Unité de compte : L’unité de compte est un moyen standardisé
d’expression de la valeur des choses.
Rien dans cette définition “acceptée de tous”, n’implique que la monnaie soit
contrôlée par un État ou un organisme comme la banque centrale européenne.

70. Conclusion
La technologie blockchain apporte pour la première fois une solution à un
problème que l’humanité a toujours résolu par l’administration.
Pour la première fois, on peut transférer un titre de propriété digital à un
autre utilisateur de manière simple, sécurisée, connue de tous et non
répudiable.
Nous pourrions voir l’avènement de systèmes qui gèrent des transactions
(humain / humain, humain / machine ou machine / machine) et qui pourront
remplacer certaines structures humaines existantes (banques, notaires,
cadastres…).

71. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Questions ?
Plan de la présentation

72. Qu’est ce qu’un contrat
Un contrat est un agrément entre plusieurs parties sur le fait de faire ou de
ne pas faire quelque chose en échange de quelque chose d’autre.
Chaque partie doit avoir confiance dans le fait que chacune des parties va
remplir ses obligations.
La blockchain permet ce genre d’agrément mais elle enlève le besoin de
confiance entre les parties.

73. Les smarts contracts
Aujourd’hui, les contrats “s’exécutent” dans des programmes qui se trouvent
sur des serveurs centralisés (banques, assurances, mutuelles…). Si un contrat
est déployé sur un serveur centralisé, alors une panne, une faillite ou une
attaque peuvent bloquer son exécution.
Un smart contract (ou contrat autonome) est un programme qui s'exécute
sans qu’un tiers puisse l'empêcher ou le modifier.

74. Ethereum
Bitcoin ne gère que des contrats extrêmement simple.
Vitalik Buterin, après avoir contribué aux projets Bitcoin, Name Coin et
Colored Coin a construit une blockchain spécifiquement “orientée contrat” :
Ethereum.

75. Comment cela fonctionne
De la même façon que les bitcoins sont “stockés” la blockchain bitcoin, les
programmes (contrats) que l’on va écrire vont être stockés sur la blockchain
ethereum et ils vont être exécutés par celui-ci.
Vous pouvez imaginer ethereum comme une sorte d’ordinateur global qui
exécutera votre contrat de manière impartiale.

76. Exemple de contrat : météo

77. Exemple de contrat : météo
Imaginons le scénario d’un agriculteur qui veut s’assurer d’un certain
niveau de pluie pendant le mois de juillet.

78. Exemple de contrat : météo
Aujourd’hui : Il va s’adresser à un assureur qui va prendre une commission
pour assurer son risque.

79. Contrat météo (avant)
Assureur
Assuré Contrat

80. Exemple de contrat : météo
Demain : il va se connecter à une place de marché où il va proposer les termes
de son contrat :
● Je propose de payer une prime de X €. S’il pleut moins de Y centimètres
cet été, je veux recevoir un montant de Z €.
● Les acteurs de la place de marché pourront souscrire à son contrat en
versant une fraction de Y.
● L’ensemble des montants va être “séquestré” dans le contrat.
● Fin juillet, le contrat va “s'exécuter” et verser l’argent en fonction du
niveau de pluie.

81. Blockchain
Contrat météo (après)
Assureur
Assuré / assureur Contrat
Assuré

82. Exemple de contrat : météo
Pour réaliser ce genre de contrat, il y a besoin de quelque chose de
fondamental : un Oracle.
Qu’est ce qu’un oracle ? C’est un programme qui va dire la vérité sur
quelque chose aux programmes de la blockchain et ce quelqu’un doit avoir la
confiance des participants au contrat.
En effet, la blockchain n’est qu’un programme qui ne peut faire confiance à
personne.
Dans notre cas, Météo France ferait un bon Oracle. C’est un programme
météo france qui dira au contrat “voici le temps qu’il a fait à tel date”.

83. Conclusion
Les smarts contracts ont trois caractéristiques :
● Autonomes : Une fois lancés, ils vont se réaliser sans que les parties
n’aient à interagir.
● Auto suffisants : ils peuvent lever des fonds, gérer des parts de capital,
et dépenser ses fonds.
● Décentralisés : Ils ne sont pas sur un serveur et sont inarrêtables.

84. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Questions ?
Plan de la présentation

85. Les agents économiques autonomes

86. Les agents économiques autonomes
Les DAO (organisations autonomes), DAC (entreprises décentralisées), et DAS
(sociétés décentralisées) sont de nouveaux concepts que l’on peut imaginer
grâce à la technologie Blockchain.

87. DAO
Une DAO (Decentralized Autonomous Organization) est une organisation
fonctionnant grâce à un programme informatique qui fixe les règles de
gouvernance à une communauté.
Ces règles sont transparentes et immuables car inscrites dans la blockchain.
Trois choses importantes :
● Une DAO ne peut pas être arrêtée ou fermée.
● Aucune personne ou organisation ne peut contrôler l’entité.
● Tout y est transparent et auditable.

88. Exemple du projet The DAO
The DAO est un smart contract qui a pour but d'être une sorte de fond
d’investissement qui permet à des actionnaires de financer des projets.
Fonctionnement simplifié :
● Le programme va lever des fonds et va distribuer des jetons en fonction
des contributions.
● Le programme va lancer des appels à projets auxquels des entités vont
participer.
● Les propriétaires de jetons vont voter pour financer ou pas les projets
soumis.

89. Conclusion
Les entités autonomes vont permettre à plus de personnes de collaborer et
travailler ensemble en se passant des tiers de confiance que l’on connaît
actuellement.
L’arrivée des robots, drones, intelligences artificielles pourront permettre à
ces nouvelles technologies d’avoir leur propre vie et d'interagir avec d’autres
machines ou avec des humains.

90. ● La promesse du blockchain : remplacer les tiers de confiance.
● Blockchain étape 1 : Gestion des actifs, l’exemple de Bitcoin.
● Blockchain étape 2 : Gestion des contrats, l’exemple d’Ethereum.
● Blockchain étape 3 : Gestion des agents économiques autonomes.
● Cas d’usage : banque/finance, assurance, traçabilité, internet des objets,
énergie...
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91. Questions ?
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92. Mise en garde