La 26ème conférence internationale OPODIS (On Principles of Distributed Systems) s'est tenue les 13, 14 et 15 décembre 2022 à Bruxelles. Organisée par l’UCLouvain, avec le soutien du réseau WalChain et de l'Agence du Numérique, l'événement a rassemblé 80 participants.
Les technologies émergentes
Les technologies blockchain et du web décentralisé apportent de nombreuses promesses et possibilités, comme le démontrent les nombreuses innovations portées par les membres du réseau WalChain.
Néanmoins, de nombreux défis restent à relever pour permettre des infrastructures décentralisées encore plus performantes et parfaitement sécurisées afin de porter ces nouvelles applications.
La recherche fondamentale s’attache à répondre à ces défis, dont beaucoup sont liés au domaine de l’algorithmique répartie. Ce domaine étudie les propriétés fondamentales des systèmes impliquant de nombreuses machines interconnectées et les algorithmes y opérant. De tels systèmes comme les blockchains où la confiance mutuelle entre tous les participants n’est pas un préalable, sont en effet soumis à des conditions difficiles comme des attaques, des comportements égoïstes, des charges de travail importantes et une grande dynamicité.
L'édition 2022
La conférence aura été un franc succès, avec la participation d’académiques du monde entier, des doctorants de plusieurs universités belges et wallonnes et d’entreprises internationales importantes dans les domaines couverts par WalChain (Algorand, Aptos, Informal Systems, Input-Output, Protocol Labs, Stellar foundation, etc).
De nombreux travaux présentés à la conférence, visaient directement la performance, la robustesse, et la sécurité des systèmes blockchain et du web décentralisé.
En ouverture de la conférence, Victor Luchangco ingénieur du MIT et chercheur principal en algorithmique dans la société Algorand, éditrice de la blockchain du même nom, a partagé ses réflexions et son expérience sur la conception de systèmes blockchain performants passant à l’échelle de millions de participants. Sur la base de son expérience et de nombreux exemples, il a motivé la nécessité pour la recherche fondamentale d’utiliser des modèles suffisamment généraux pour permettre l’étude de propriétés fondamentales, mais aussi suffisamment précis, pour correspondre à la réalité des implémentations.
Un des processus fondamentaux au cœur des blockchains est le consensus, c’est-à-dire la capacité de nombreux participants à se mettre d’accord sur une version unique de la chaîne et des transactions qui forment son contenu. Si le consensus par preuve de travail est connu pour sa décentralisation mais aussi pour son intense consommation d’énergie, de nombreux travaux visent à proposer des mécanismes de consensus plus sobres et efficaces. Des chercheurs suisses et norvégiens ont ainsi présenté leurs travaux sur le consensus Avalanche, représentatif de la nouvelle génération de blockchains basées sur un DAG (graphe acyclique) plutôt que sur une chaîne unique. Des représentants de la société Procotol Labs ont, avec d’autres chercheurs suisses, étudié formellement la sécurité à long terme des protocoles classiques type proof-of-work et proof-of-stake.
Des chercheurs américains, issus entre autre de la société VMWare ont présenté comment l’utilisation de support matériel à la sécurité peut améliorer l’efficacité du protocole de consensus Hotstuff, l’un des plus sérieux candidats pour former le cœur des nouvelles blockchains de consortium.
Plusieurs contributions ont eu trait à la mise en œuvre efficace des blockchains et du web décentralisé. Ainsi, des chercheurs américains, suisses et de la société Informal systems ont présenté une nouvelle méthode pour synchroniser l’état de nouveaux nœuds rejoignant un système blockchain, diminuant de fait les ressources nécessaires pour participer au réseau et augmentant la décentralisation. Armando Santos de la société Input-Output, éditrice de la blockchain Cardano et autre soutien de la conférence, a présenté comment l’utilisation de méthodes formelles et de la programmation fonctionnelle permettait à l'entreprise de produire une blockchain plus robuste et sûre au quotidien.
Enfin, des contributions directement liées à la sécurité des environnements décentralisés furent exposées. Des chercheurs israéliens de la société VMWare ont proposé un nouveau cadre théorique pour étudier le problème des attaques dites par éclipse. De telles attaques ont récemment été découvertes pour des systèmes décentralisés comme IPFS ; elles consistent en la manipulation du graphe pair à pair connectant les nœuds participant afin d’isoler un nœud spécifique sans que celui-ci ne puisse se rendre compte qu’il ne communique plus qu’avec des nœuds corrompus. C’est un problème de sécurité majeur et un défi important dans les systèmes décentralisés aujourd’hui. Des chercheurs norvégiens ont par ailleurs montré comment un système décentralisé pouvait permettre, grâce à l’utilisation de "digital credentials" de gérer la certification de documents, par exemple au-dessus d’une blockchain. Ce type de protocole ouvre la voie à une gestion ouverte et répartie de la certification, par exemple pour des problèmes de chaîne logistique de confiance.