Cet article a été rédigé par LAALJI Nada (@lnada) et RMICHI Nadia (@nrmichi) dans le cadre du cours de Crypto-monnaie (@pboulet) du Master 2 Mathématiques, Finance Computationnelle et Actuariat à l’Université de Lille. Le sujet de l’article est la blockchain Hyperledger Fabric. Bonne lecture ! :)
De nos jours, évoquer le mot « blockchain » ne passe pas sans citer l’un de ses projets phares « Hyperledger » initié par le géant informatique IBM en 2015. Dans cet article, nous allons nous concentrer sur le premier projet de cette constellation d’applications open source: Hyperledger Fabric.
I. Hyperledger Fabric, une blockchain pour le monde des affaires et de l’industrie
« Une blockchain pour le monde des affaires et de l’industrie », une phrase simple et efficace pour décrire le projet Hyperledger. Lors de sa conception, l’objectif principal de ce projet n’était pas de créer une blockchain avec un coin à lancer dans le monde de la crypto monnaie, mais plutôt concevoir des technologies qui se basent sur le principe de la blockchain et qui sera utilisées dans d’autres scénarios…
Hyperledger Fabric, quant à lui, est un projet qui s’est imposé comme l’une des solutions les plus convoitées par les entreprises dans diverses activités, de la finance à la banque, ou encore les chaînes d’approvisionnement… Il s’agit d’une blockchain totalement privée. Elle est également qualifiée de permissionnée car sa conception est structurée sur une autorisation obligatoire pour faire partie du réseau.
Le projet cherchait à bénéficier du grand nombre d’avantages d’une blockchain : comme la confiance et la décentralisation tout en écartant les caractéristiques dont se méfient les industriels, entre autres l’anonymat des utilisateurs, la lenteur des transactions, l’incertitude de l’enregistrement,… Il a repris dans sa blockchain le concept de contrats intelligents afin de permettre les transactions entre les différents membres du réseau. Ce système garantit l’aboutissement du processus d’enregistrement et qu’un seul ordre d’enregistrement est défini pour tous. Par défaut, l’algorithme Raft utilisé par Hyperledger Fabric pour gérer le passe par l’élection d’un leader, mais ce framework est également souple et permet de choisir son propre algo de consensus, en les adaptant pour la sécurité, la rapidité ou encore la confidentialité, et ce selon les besoins. C’est pour ça que régulièrement, de nouveaux algos de consensus sont créés par des chercheurs.
Hyperledger Fabric propose également scalabilité et cohérence au détriment de la décentralisation puisqu’il s’agit d’un système fermé. En effet, il a pu proposer depuis son lancement un débit de transaction de 3500 transactions par seconde, alors que la version d’Ethereum jusqu’à récemment n’en proposait qu’environ 30 transactions par seconde.
II. Le mode de fonctionnement
Contrairement aux systèmes blockchain traditionnels comme Bitcoin, Hyperledger Fabric utilise le modèle EOV (execute-order-validate) pour le traitement des transactions. Au début, quand le client souhaite effectuer une transaction, il envoie une proposition de transaction contenant les arguments et la fonction de chaincode. Il y a certains pairs d’approbateurs qui simulent cette transaction en utilisant le contrat intelligent spécifié par le client en y ajoutant leur signature avant de renvoyer les résultats au client. Cette étape est propre à Hyperledger Fabric et permet de gérer des transactions parallèles avec différents ensembles d’approbateurs. Après le client récupère toutes les réponses, vérifie leur cohérence et ajoute la signature de chaque approbation à la transaction. Ensuite il envoie la transaction au réseau d’ordonnanceurs, où les transactions sont collectées, ordonnées et formées en blocs. Pour chaque entreprise membre de la blockchain, un ordonnanceur extrait et diffuse les nouveaux blocs de transactions à tous les pairs. Il est maintenant vérifié que chaque transaction a bien été approuvé par l’ensemble de pairs approbateurs prévus et qu’il n y a pas de conflit entre les transactions. Finalement, si toutes les transactions d’un bloc sont valides, le pair ajoute le bloc à son registre. Sinon, les transactions invalides seront rejetées et les clients devront les soumettre à nouveau.
Le projet Hyperledger Fabric a été la solution convoitée par plusieurs entreprises, notamment Accenture qui l’a utilisé pour ses solutions d’assurance ou encore Tradelens pour le monde des chaines d’approvisionnement et de la logistique.
Intéressons nous à ce projet Tradelens qui est le fruit de la collaboration entre le géant informatique IBM et le géant de la logistique MAERSK.
III. Un exemple d’utilisation de HyperLedger Fabric : TradeLens
Afin de mieux comprendre l’objectif de Tradelens, nous allons présenter certains des potentiels soucis que pourrait rencontrer les différents acteurs d’un échange maritime:
- Un acheteur maritime ne peut être sûr de ce que contient le conteneur que lorsqu’il l’ouvre et le vide car il est rare qu’il communique directement avec l’organisation qui s’est chargé de le remplir.
- Un transporteur maritime se contente de se fier aux documents fournis par l’expéditeur
- Les autorités douanières peuvent rencontrer des difficultés à identifier quel est l’acheteur des marchandises importées…
- Une étude faite a montré qu’un seul chargement d’avocat du Kenya aux Pays mobilisent 30 organisations différentes, 100 personnes et plus de 200 échanges de renseignements sont nécessaires…
Chaque échange d’information entre les différents acteurs d’un échange maritime suppose des risques : le risque d’incohérence et d’incertitude dans les données. Tradelens, la plateforme mondiale se basant sur Hyperledger Fabric et donc fondée sur une chaine de blocs, permet de suivre le mouvement des marchandises depuis l’origine jusqu’à leur destination en reliant les différentes parties impliquées et en leur fournissant un accès aux données d’origine. Ce système de blockchain permet donc de se fier en toute certitude des informations et des données échangées étant donné qu’il est impossible pour n’importe quel acteur de modifier les informations sur le réseau.
Bibliographie
- Blockchain : Pourquoi Hyperledger Fabric s'est imposé chez les industriels[En ligne]. https://www.usinenouvelle.com/article/blockchain-pourquoi-hyperledger-fabric-s-est-impose-chez-les-industriels.N1808527
- Optimisation des performances de Hyperledger Fabric: Détection précoce des conflits de concurrence de multiversion[En ligne]. http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2857/1/TRABELSI_Helmi.pdf
- Qu'est-ce que Hyperledger Fabric?[En ligne]. https://www.ibm.com/fr-fr/topics/hyperledger
- What is Hyperlesger?[En ligne].
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