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La blockchain rend possible les transactions sur le net, elle est notamment impliquée dans la circulation des cryptomonnaies. L’un des défis posés par cette technologie est qu’elle intervient sur des réseaux publics : il est donc nécessaire à chacun des nœuds qui composent la chaîne d’effectuer des calculs cryptographiques pour en assurer la sécurité. Un tel protocole informatique nécessite une grande puissance de calcul et se montre donc extrêmement gourmand en énergie. Qualifié de « désastre environnemental » par l’économiste sud-coréen Hyun Song Shin en 2018, le système des validations par preuve de travail nécessaire au fonctionnement de la blockchain aurait généré pour l’usage du bitcoin plus de 69 millions de tonnes de CO2 en 2017, soit l’équivalent des émissions pour l’année d’un pays comme l’Irlande (source : Nature Climate Change).
C’est dans le cadre du projet européen LEGaTO, dont l’objectif est la réduction de la consommation d’énergie des réseaux informatiques autant que l’optimisation de leurs performances en matière de sécurité, qu’une équipe de recherche de l’université de Neuchâtel a mis au point une solution novatrice pour le développement de contrats intelligents (smart contracts) confidentiels.
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La conception en a été assurée par Christian Göttel, doctorant dans l’équipe du Pr Pascal Felber : « Cette solution est déployée à l’intérieur des processeurs, dans des enclaves qui sont des parties particulièrement isolées et protégées ». Ces enclaves offrent la possibilité de chiffrer des données et de les rendre confidentielles. Afin de pouvoir exploiter ces garanties de sécurité supérieures, il est nécessaire de restreindre l’accès au réseau de la blockchain.
« En rendant la blockchain privée, il est non seulement possible d’employer les enclaves mais aussi d’utiliser un protocole de consensus plus simple ; les données peuvent ensuite être véhiculées par internet en toute sécurité et avec une consommation énergétique bien moindre, puisqu’il n’est plus nécessaire que les nœuds développent des calculs cryptographiques pour en protéger l’accès. » Si des recherches portant sur les enclaves dans le cadre de la sécurisation des données sont menées depuis plusieurs années, le programme développé ici est le premier à être opérationnel sur les enclaves de systèmes dont la puissance est limitée, comme sur les smartphones.
« L’objectif est de pouvoir mettre au point des applications sur appareils mobiles et objets connectés. » Les contrats intelligents confidentiels nés de cette solution informatique peuvent garantir la protection des données médicales, par exemple lorsque l’élaboration de modèles numériques utiles à un diagnostic nécessite la collecte d’informations provenant d’un très grand nombre de dossiers de patients. Ils peuvent aussi être utilisés dans le cadre du transport de produits sensibles tels qu’un médicament ou un produit chimique : grâce à la technologie des objets connectés faisant intervenir des capteurs de température ou d’humidité, ils vérifieront que les conditions requises ont bien été satisfaites avant de déclencher le paiement de la livraison.
Le prototype du programme mis au point à l’Institut d’informatique est accessible en ligne sous le nom de TZ4Fabric. Chaque acteur intéressé ou concerné par les technologies de l’industrie 4.0 peut le tester, l’utiliser, voire lui assurer de nouveaux développements.
