La blockchain : quelle application de la cryptographie en géomatique ?


La blockchain ça vous dit quelque chose ? Un étrange système qui a été révélé pour certain lors de la flambée du Bitcoin, auquel cette technologie est associée. Pour autant son utilisation est loin de s’y limiter. Certains experts ont fait état de l’intérêt de la blockchain dans l’information géographique, alors qu’en est-il réellement ?

 

La cryptographie

Non la cryptographie n’est pas un néologisme du terme géographie, et à vrai dire ça n’a pas grand-chose avoir. Une blockchain repose sur les hash cryptographiques, le hash donne une valeur à taille fixe à une séquence de données. Ces hash sont une sorte d’empreinte numérique pour des données ou des fichiers. Ce procédé de hachage a pour particularité de simplifier la comparaison entre deux séquences de données. Il est a sens unique, ainsi il n’est pas réellement possible à partir d’un hash de déterminer la séquence de données initial. Et cela même en comparant le hachage de plusieurs séquences de données. Il existe différents algorithmes de hachage, Bitcoin utilise la Sha-256, pour 256 caractères en sortie.

 

Certifier les données par la cryptographie

Dès lors, son utilisation dans l’échange de données est la suivante : chaque séquence de données a un hash unique, ce qui permet d’assurer la certification des données. En effet la donnée envoyée a une empreinte unique et à sa réception le hash doit être resté le même après calcul. Si dans le cas contraire la donnée est corrompue on ne peut pas certifier de la conformité des informations transmises.

(En réalité, compte tenu de l’importance des données en comparaisons du nombre de hash disponible, il n’est pas impossible que deux séquences de données donnent un même hash, lorsque cela se produit on parle de collision, cependant tant que ces collisions ne sont pas calculables on considère que le hash est sécurisé).

 

La blockchain

Apparu en 2009, il naît de l’intérêt du fondateur du Bitcoin de se passer d’un système central de vérification. Dans la blockchain les données sont assemblées en blocs et forment des chaines. Les blocs sont reliés entre eux de manière ordonnée dans le temps par horodatage. Et les blocs sont associés par le principe d’empreinte décrit précédemment. Chaque participant possède une copie de la chaîne et est donc capable d’identifier les falsifications à l’intérieur des blocs. En effet les empreintes en seraient modifiées ce qui est détectable. Pour éviter la multiplication des blocs, ces derniers contiennent plusieurs transactions enregistrées sous la forme d’un arbre de Merkel. Tous sont protégés par un hash.

 

Le minage dans la blockchain

Afin d’éviter la génération de bloc de part et d’autre par les participants à la blockchain et de créer une chaîne éparpillée. La blockchain du bitcoin demande que des mineurs identifie un hash inférieur à celui identifié de base. Pour cela les mineurs utilisent les puissances de calcul de leurs machines pour déterminer ensemble la valeur à modifier pour réduire la taille du hash (en déterminant un niveau zéro actuellement). Celui qui trouve la solution est récompensé en bitcoins dans ce cas-ci, et les autres également mais à des degrés moindres pour avoir quand même réduit le nombre de possibilité. Cette procédure prend environ 10 minutes pour le bitcoin et génère de la monnaie virtuelle ex nilo. A la fin de cet étape le bloc est certifié.

A noter que lorsque deux blocs sont validés en même temps, des embrochements sont réalisés dans la chaîne, mais elles s’arrêtent au fur et à mesure que les acteurs de la blockchain aient été les plus rapides à créer une chaîne dans leur embrochement. Et celui dont la chaîne est la plus longue s’impose aux autres participants. Mais aucun bloc précédent n’est effacé pour autant.

 

La géomatique et la blockchain

Si les blockchains sont couramment utilisées par les monnaies virtuelles, elles relèvent d’un grand intérêt pour d’autres domaines utilisant une tierce personne pour centraliser et vérifier l’information. On retiendra des précédents paragraphes que les blockchains ont pour qualité d’être infalsifiables, pérennes et cela sans être centralisées.

Dans le cas de la géomatique et des domaines géographiques qui lui sont associées la blockchain a toute sa place. Il n’est bien sûr pas question ici de vérifier des transactions en monnaie virtuelle. L’intérêt de la blockchain est plutôt de permettre de contrôler l’intégralité des informations. Il permet en quelque sorte d’éviter de consulter un registre, car tous les participants en possèdent un exemplaire et il s’agit d’un exemplaire semblable, du moins sur les blocs passés.

Quelques applications en géomatique

Parmi les informations pouvant nécessiter un tiers de confiance, nous avons les données cadastrales, à cet instar une expérience pilote a été entamée en Alsace-Moselle sur les données open data du cadastre. Mais d’autres applications pourraient voir le jour, notamment sur les données de référentiels, sur des positionnements géographiques etc. L’idée étant de s’assurer de la conformité de la donnée, car cette dernière n’aurait donc qu’une seule et bonne identification au sein des acteurs qui l’utilisent. Cela a d’autant plus de sens qu’une partie de ces informations a un caractère officiel et déterminé.

 

Une sécurité absolue ?

Non, le système de blockchain est loin d’être un système totalement sécurisé. En effet il repose beaucoup sur l’idée qu’il n’est pas possible de remonter les hash, de créer des collisions ou d’infecter les données. Cependant bien que pour l’instant la blockchain du bitcoin a démontré son efficacité, on ne peut rien prédire dans le temps. Il est évident que le fonctionnement de la blockchain repose sur une forme de croyance quant à l’incapacité d’un acteur à calculer les valeurs et à perturber l’information. Cependant l’ordinateur quantique par sa puissance de calcul pourrait bien tout remettre en cause.

La faille du 51%

Par ailleurs, d’autres failles existent comme le fait d’être majoritaire dans la création de blockchain (51%). Cette majorité a pour effet de donner une légitimité à l’information possédée. Dès lors il reste possible de détenir une majorité des blocs de la blockchain afin de falsifier les données. Dans le cas d’acteurs spécialisés et de missions publiques, ce problème ne se rencontrera toutefois pas.

 

Source :

 

Géomatique Expert N°122, Mai-Juin 2018

#2 La cryptographie, pierre angulaire de la blockchain

Blockchain : Comment ça marche ? https://www.youtube.com/watch?v=SccvFbyDaUI

http://data.em-lyon.com/wp-content/uploads/2017/01/GODEBARGE_ROSSAT_blockchain-version-finale.pdf

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