Démystifier la chaîne de blocs pour en démocratiser l’usage

Dans l’esprit de la majorité de gens, la chaîne de blocs est associée aux cryptomonnaies, comme Bitcoin et Ethereum. D’une part, il faut savoir que ces deux exemples sont basés sur de vieux systèmes excessivement énergivores. D’autre part, la chaîne de blocs est loin d’être limitée aux cryptomonnaies! Au Laboratoire Fusée de l’ÉTS, nous formons des étudiants sur cette technologie à l’énorme potentiel.

Assurer l’intégrité de l’information sans intermédiaire

À la base, la chaîne de blocs sert à partager de l’information entre divers acteurs indépendants (de façon anonyme ou non) qui ne possèdent pas, a priori, de lien de confiance. C’est une base de données distribuée, cryptée pour empêcher quiconque d’en compromettre l’intégrité et la sécurité. Chacun des blocs de la chaîne contient plusieurs transactions, soit de l’information échangée entre les utilisateurs, faisant appel à des contrats intelligents (code informatique). Les chaînes de blocs et les contrats intelligents sont déployés sur un réseau décentralisé d’ordinateurs pouvant se trouver physiquement aux quatre coins du monde. Tous ces ordinateurs doivent obtenir l’intégralité des blocs, soit le protocole de réplication. Les blocs sont validés par des protocoles de consensus. Les contrats intelligents sont alors exécutés de façon autonome, et ajoutent de l’information dans des nouveaux blocs.

Voici trois projets de recherche sur lesquels nous travaillons, qui mettent en lumière des applications concrètes de la chaîne de blocs.

Traçabilité du bois

La prise de conscience des ressources limitées de la Terre amène plusieurs consommateurs et industries à demander des comptes quant à la provenance de matières premières ou de produits. Certains veulent privilégier la production locale ; d’autres, les produits générant le moins de gaz à effet de serre. D’autres encore veulent s’assurer de ne rien acheter qui proviendrait de pays sous embargo économique. Le Forest Sustainability Council s’est donné comme mission de tracer tout le bois utilisé par ses clients et d’en certifier la provenance. Pour y arriver, il met à leur disposition divers outils. Bien que l’exercice soit fait de façon consciencieuse, l’information provient actuellement de tiers de confiance. Le système n’est pas à l’abri de fraudes découlant de pots-de-vin ou de comptabilité « créative ». Notre équipe a donc travaillé au développement d’une chaîne de bloc, Loglog, pour certifier la provenance de produits du bois.

La chaîne de blocs n’est habituellement pas une solution efficace pour gérer de grandes quantités de données. La manière classique de pallier cette limite est de coupler la chaîne à des bases de données multiples pour héberger les dossiers volumineux. Toutefois, nous n’avons pas suivi cette approche. Loglog est un système où l’information est entièrement gérée dans la chaîne et qui respecte la norme ERC-1155 (jetons non fongibles).

Stockage des données issues de l’Internet des objets

L’avènement de l’Internet des objets (IoT) a créé un marché, où des données provenant de sources hétérogènes sont vendues et envoyées en temps réel à certains clients. D’une part, les services existants ne disposent d’aucune logique de monétisation. D’autre part, ils tiennent pour acquis que les intermédiaires sont dignes de confiance, ce qui n’est pas toujours le cas dans ce type de marché décentralisé et fédéré.

Nous avons résolu ces problèmes en créant un registre distribué géré par des contrats intelligents. Nous avons proposé trois solutions de monétisation et démontré la supériorité de la chaîne de blocs pour cette application.

Sélection de bornes de recharge

Les véhicules électriques sont de plus en plus nombreux sur nos routes et créent une demande de plus en plus grande pour les bornes de recharge. Les réseaux de recharge concurrents proposent différentes puissances de recharge et tendent à une tarification dynamique afin d’assurer la viabilité économique de leur entreprise. Les automobilistes auraient tout avantage de sélectionner une borne correspondant aux critères de recharge souhaités. Par contre, cette étape amène une collecte de données privées et le suivi des trajets de véhicules, ce qui soulève des problèmes de confidentialité et de sécurité.

Nous avons proposé une architecture basée sur une chaîne de blocs, BlockEV, qui permet de réserver une borne selon certains critères, tout en protégeant les informations personnelles du conducteur.

À utiliser avec discernement

La plus grande force de la chaîne de blocs est la transparence, les transactions étant vérifiées publiquement par tous. Lorsque des failles sont perçues, elles peuvent être étudiées et colmatées. Bien entendu, chaque utilisateur a la responsabilité de bien comprendre cette technologie avant d’y avoir recours pour échanger argent ou information.

Notre travail vise à relever les défis techniques importants liés à la chaîne de blocs, comme la diminution de la consommation énergétique, l’augmentation du débit de transactions et le stockage de données massives.