Sécurisation d'un réseau bancaire avec la technologie blockchain

I.5 Pourquoi utiliser la technologie Blockchain

^{La deuxième question que les gens posent habituellement lorsqu'ils entendent parler de la blockchain est : pourquoi utiliser la blockchain ? Pourquoi utiliser un grand livre distribué ? Pourquoi ne pas utiliser une base de données régulière ou un système hérité comme système d'enregistrement dans ce monde déjà numérique ?}

^{Dans cette partie, nous examinons ce qu'est réellement une blockchain, ce qu'elle peut faire et, surtout, pourquoi utiliser la blockchain ?}

^{I.5.1 QU'EST-CE QUE LA BLOCKCHAIN ? UN GRAND LIVRE DISTRIBUÉ}

^{Juste au cas où vous auriez besoin d'un petit rattrapage, les gens parlent souvent de « blockchain » au singulier, comme s'il n'en était qu'un. En réalité, ils devraient parler de la technologie de la chaîne de blocs également connue sous le nom de technologie de registre distribué ou DLT ou des chaînes de blocs au pluriel, car il en existe de nombreuses différentes, y compris les chaînes de blocs publiques (sans autorisation) et privées (avec autorisation).}

^{La blockchain Bitcoin, la blockchain Ethereum, la blockchain NEO7 et bien d'autres sont des exemples de blockchains publiques et de technologie de blockchain distribuée. Les}

⁷ NEO : est une plate- forme d'application décentralisée blockchain open source fondée en 2014 par Da HongFei et Erik Zhang. Depuis son changement de nom à NEO d'Antshares en 2017, la vision du projet est de

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chaînes de blocs autorisées sont adaptées à une utilisation d'entreprise ou organisationnelle, avec un tel exemple étant la chaîne de blocs Hyperledger⁸ d'IBM⁹. Mais nous y reviendrons dans un instant.

La blockchain est un moyen simple mais ingénieux de transmettre des informations de A à B de manière entièrement automatisée et sûre. Une partie à une transaction lance le processus en créant un bloc. Ce bloc est vérifié par des milliers, voire des millions d'ordinateurs répartis sur le Net. Chaque bloc de la chaîne est chronologiquement connecté aux blocs précédents et synchronisé avec les noeuds du réseau, créant non seulement un enregistrement unique, mais la falsification d'un seul block signifierait la falsification de la chaîne de block entière ce qui rend très difficile la falsification (13J.

I.5.2 Comment fonctionne la Blockchain

Les tâches que nous effectuons sur les appareils numériques peuvent être divisées en deux catégories : transactionnelles et non transactionnelles. Écrire des e-mails, regarder des vidéos et naviguer sur Internet sont principalement des activités non transactionnelles, ce qui signifie que nous n'avons rien acheté ou vendu, ni signé aucun accord contractuel.

Cependant, nous effectuons de plus en plus de transactions en ligne, telles que la signature des contrats, l'achat d'article.

Les transactions numériques sont plus rapides et plus pratiques, mais peuvent ne pas être sécurisées, permettant aux cybercriminels de se connecter à notre compte ou d'obtenir nos numéros de sécurité sociale et d'autres informations sensibles. La blockchain est conçue pour agir comme un compte public virtuel qui peut être consulté par tout le monde et écrit à l'encre persistante. Chaque bloc est un fichier et un nouveau bloc est créé toutes les 10 minutes, qui contient un enregistrement de toutes les transactions précédentes, répertoriées dans l'ordre et se terminant par une nouvelle transaction (14J.

En terme technique, la blockchain est une base de données distribuée basée sur des Merkle-Trees chiffrés, c'est-à-dire que la base de données n'est ni créée, ni développée, ni stockée dans une unité centrale de traitement. Au lieu de cela, il existe une copie de chaque ordinateur ou "noeud" utilisé pour traiter et vérifier les transactions. Lorsqu'une nouvelle transaction est ajoutée, toutes les copies sont modifiées en même temps. Si une transaction qui ne respecte pas les règles de protocole est détectée par les noeuds du réseau, elle est immédiatement expulsée (15J.

réaliser une « économie intelligente » en utilisant la technologie de la blockchain et des contrats intelligents pour émettre et gérer des actifs numérisés.

⁸ Hyperledger d'IBM : Hyperledger Fabric est le cadre de la plate-forme IBM Blockchain. Pour permettre une innovation rapide et une adoption plus rapide dans tous les secteurs, la plate-forme IBM Blockchain est basée sur un protocole de chaîne de blocs open source.

⁹ IBM International Business Machines : une société multinationale d'informatique et de technologie de l'information

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Figure I- 3: Base de données de la blockchain

La blockchain la plus connue est celle du réseau Bitcoin. Lorsqu'une transaction est générée via un certain noeud, la transaction doit être transmise à d'autres noeuds pour la vérification et puis confirmée par des mineurs. L'action ne peut être annulée. Ce procédé consiste à chiffrer les données de transaction via des signatures numériques et à obtenir une série de valeurs de hachage uniques représentant la transaction via la fonction de hachage, puis à diffuser cette valeur de hachage à d'autres noeuds participants dans le réseau de blockchain Bitcoin pour la vérification (voir figure ci-dessous). Chaque noeud effectue le calcul de preuve de travail (POW) pour déterminer qui peut vérifier la transaction. Le noeud qui a obtenu le droit de vérification diffuse le bloc à tous les noeuds qui terminent le POW dès que possible et diffuse son propre bloc aux autres noeuds. A ce stade, d'autres noeuds confirmeront si les transactions contenues dans ce bloc sont valides. Après avoir confirmé qu'elles n'ont pas été dépensées à plusieurs reprises et ont des signatures numériques valides, elles acceptent le bloc. En ce moment, le bloc est officiellement connecté à la chaîne de blocs ^[16].

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Figure I- 4: Fonctionnement de la Blockchain

I.5.3 Blockchain vs Base de données normales

On dit que la blockchain est une sorte de base de données, donc « Quelle est la différence entre la blockchain et la base de données traditionnelle ? »

I.5.3.1 Centralisation vs Décentralisation système

La raison même pour laquelle nous examinons le débat entre centralisation et décentralisation est que la blockchain est conçue pour être décentralisée. Cependant, les termes décentralisée et centralisée ne sont pas toujours clairs. Donc, la plupart des concepts et exemples de cette section sont inspirés des notes de M. Vilatik Buterin, le fondateur de la blockchain Ethereum.

Qu'est-ce qu'un système distribué alors ? Un système distribué centralisé est un système dans lequel il y a, par exemple, un noeud maître chargé de décomposer les tâches ou les données et de répartir la charge entre les noeuds. D'autre part, un système distribué décentralisé est un système où il n'y a pas de "maître" ^[16J. Donc, la blockchain en est un exemple, et nous en examinerons de nombreuses représentations schématiques plus loin dans ce chapitre.

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La figure suivante représente un schéma d'un système distribué centralisé.

Figure I- 5: Système distribué avec contrôle centralisé

Cette représentation est similaire à la mise en oeuvre de Hadoop¹⁰, à titre d'exemple. Si le calcul est plus rapide dans de telles conceptions en raison de l'informatique distribuée, il souffre également de limitations dues à la centralisation.

Il est extrêmement important de noter qu`un système centralisé / décentralisé ne se limite pas à l'architecture technique.

Ce que nous entendons dire, c'est qu'un système peut être décentralisé techniquement, mais ne peut-être pas aussi logiquement ou politiquement. Jetons un oeil à ces différentes perspectives pour pouvoir concevoir correctement un système en fonction de l'exigence :

Architecture Technique : un système peut être centralisé ou décentralisé à partir d'une architecture technique c'est-à-dire combien nous considérons le nombre de noeuds (ordinateurs) utilisés pour concevoir un système.

Perspective politique : elle indique le contrôle qu'un individu ou un groupe de personnes ou bien une organisation dans son ensemble sur un système. Si les noeuds du système sont contrôlés par eux, donc le système est centralisé.

¹⁰ Hadoop : est un cadre logiciel open source pour le stockage de données et l'exécution d'applications sur des clusters de matériel de base. Il offre un stockage massif pour tout type de données.

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Perspective logique : un système peut être logiquement centralisé ou décentralisé en fonction de son apparence, qu'il soit centralisé ou décentralisé techniquement ou politiquement.

§ Le réseau de distribution de contenu, d'autre part, est décentralisé sur le plan architectural, également décentralisé sur le plan logique, mais est un système politiquement centralisé car il appartient à des entreprises. On cite à titre d'exemple Amazon et CloudFront¹¹.

§ Examinons maintenant la blockchain. Les objectifs de la blockchain étaient de permettre la décentralisation. Ainsi, il est décentralisé architecturalement par conception. Il est également décentralisé d'un point de vue politique, car personne ne le contrôle.

Une petite mise au point technique, parce qu'on voit qu'il y a beaucoup de confusion sur les termes « centralisé », « décentralisé », « distribué », « pair à pair », pour pouvoir comprendre pourquoi la blockchain est décentralisée par conception (17J.

Commençons par décrire le système centralisé.

I.5.3.1.1 Système centralisé

Figure I- 6: Système centralisé

C'est un système avec un contrôle centralisé avec tous les autorités administratives, un serveur a priori dans le cas informatique ^(18J. Un système centralisé typique peut apparaître comme le montre la figure ci-dessous.

Comme le montre la figure tous les noeuds de l'application sont hébergés sur une seule machine et les utilisateurs peuvent directement se connecter à la machine centrale.

Le principal problème du système centralisé est qu'il n'est pas facilement évolutif. Il y a une limite au nombre de CPU dans un système et finalement le système entier doit être mis

à niveau ou remplacé.

¹¹ CloudFront : est un réseau de diffusion de contenu proposé par Amazon Web Services. Les réseaux de distribution de contenu fournissent un réseau mondialement distribué de serveurs proxy qui mettent en cache le contenu, comme les vidéos Web ou d'autres médias volumineux, plus localement pour les consommateurs, améliorant ainsi la vitesse d'accès pour télécharger le contenu

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I.5.3.1.2 Système décentralisé

Comme l'indique son nom, ce système n'a pas de centre. L'idée pour un système de communication, c'est que tous les noeuds puissent être une partie d'un réseau qui n'a pas d'autorité principale, et que ces autorités puissent parler entre elles [19J.

Un système décentralisé typique peut apparaître comme le montre la figure suivante :

Figure I- 7: Système décentralisé

On note qu'un système distribué peut également être décentralisé. Par exemple, la blockchain ! Cependant, contrairement aux systèmes distribués communs, la tâche n'est pas subdivisée aux noeuds, car aucun maître ne le ferait dans la blockchain. Pour le réseau P2P ou « pair à pair », l'idée de cette architecture est de permettre au réseau de fonctionner même si on lui coupe l'accès à une partie de lui-même. Un système peer-to-peer est illustré par la figure I-8.

Figure I- 8: Système décentralisé avec p2p architecture

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Ce qui fait principalement la différence entre un système « décentralisé » et « entièrement P2P » c'est la place des serveurs. Pour transformer votre système décentralisé avec serveurs en un système entièrement P2P, vous mettez un seul client sur votre serveur, et vous mettez le serveur et le client sur la même machine ^(20].

I.6 BLOCKCHAINS AUTORISÉS VS BLOCKCHAINS PUBLIQUES

Vous ne pouvez pas être un crypto investisseur ou entrepreneur sans avoir une vraie compréhension des différences entre les types de blockchains ainsi que leurs implications. Donc, Quelle sont les différences entre blockchain privée et blockchain publique ? et Comment faire le choix d'une ou de l'autre de ces options ?

Une blockchain est dite publique c'est à dire « ouverte » lorsque n'importe qui peut devenir membre du réseau. La chaîne d'alliance est ouverte à des organisations spécifiques. De nos jours, l'industrie estime généralement que la chaîne d'alliance se situe entre les chaînes publiques et privées et appartient essentiellement à la catégorie des chaînes privées.

Nous nous concentrerons sur les chaînes publiques et privées, car les chaînes d'alliance peuvent être classées comme chaînes privées ^(21].

I.6.1 Blockchain publique

La chaîne publique est une chaîne de blocs qui peut être lue par n'importe qui dans le monde, n'importe quelle personne peut envoyer des transactions et les transactions peuvent être effectivement confirmées, et n'importe qui peut participer au processus de consensus. Le processus de consensus détermine quels blocs peuvent être ajoutés à la blockchain ^(22]. En effet, les transactions qui sont stockées dans ces « Ledgers » sont non modifiables, non supprimables, accessibles en lecture par tout le monde, et ultra sécurisées à base de la cryptographie.

I.6.1.1 Les caractéristiques de la blockchain publique

§ Protéger les utilisateurs des développeurs.

§ Faible barrière à l'accès.

§ Toutes les données sont publiques par défaut.

I.6.2 Blockchains privées

Les blockchains privées regroupent toutes les solutions que les entreprises peuvent installer dans leur contexte interne et qu'elles vont décider d'utiliser de manière partiellement décentralisée, c'est-à-dire elle fait référence à une blockchain dont les autorisations d'écriture sont entre les mains d'une seule organisation ^(23].

I.6.2.1 Les caractéristiques de la blockchain privée

§ La vitesse de transaction est très rapide.

§ Meilleure protection de la vie privée.

§ Les coûts de transaction sont considérablement réduits voire nuls.

§ Aide à protéger ses produits de base contre les dommages.

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I.7 Mécanismes de sécurité dans les réseaux

I.7.1 Introduction

De nos jours, toutes les informations sont numérisées et il est possible de s'y référer en utilisant un ordinateur personnel à portée de main. L'utilisation généralisée d'Internet a permis d'obtenir les informations nécessaires à tout moment et en tout lieu. Mais en même temps, les problèmes de sécurité augmentent. À l'heure actuelle, un réseau privé virtuel (VPN), qui peut accéder en toute sécurité à un réseau interne de l'extérieur de l'entreprise ou construire un réseau virtuel et sécurisé entre les succursales, s'est généralisé. Cependant, il existe de nombreuses méthodes VPN, chacune avec des caractéristiques différentes.

I.7.2 Qu'est-ce qu'un VPN (Virtual Private Network)

Le VPN est une technologie permettant de construire virtuellement un réseau privé en utilisant la technologie d'authentification, la technologie de cryptage, la technologie de tunneling, etc. sur un réseau public partagé par de nombreuses personnes comme la ligne Internet [24J.

I.7.3 Les protocoles du VPN

I.7.3.1 OpenVPN

Il s'agit d'un protocole open source relativement nouveau, fiable et exemplaire.

Très populaire parmi les services tiers, il n'y a pas de support natif pour la plateforme.

Il prend en charge une variété d'algorithmes, garantissant le plus haut niveau de sécurité.

C'est l'un des protocoles les plus rapides. La vitesse de communication dépend du niveau de cryptage, mais dans la plupart des cas, l'effet n'est pas ressenti en utilisation normale.

Bien qu'il puisse sembler difficile à configurer, de nombreux excellents services VPN sont conçus pour nécessiter peu ou pas d'intervention de l'utilisateur [25J.

I.7.3.2 IKEv2 (Internet Key Exchange v2)

IKEv2 est un protocole de tunneling basé sur IPsec développé par Microsoft et Cisco. Il est stable et sécurisé car il prend en charge la capacité de reconnexion et divers algorithmes.

Il possède une très bonne vitesse de communication relativement plus rapide que L2TP, SSTP, PPTP.

Il n'est pas souvent disponible sur d'autres plates-formes, à l'exception des terminaux BlackBerry. Parce qu'il s'agit d'une technologie propriétaire, certaines personnes peuvent vouloir l'utiliser en fonction de leur connaissance de Microsoft. Mais la même version open source existe [26J.

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I.7.3.3 L2TP (protocole de tunneling de couche 2)

Il vient du Cisco L2F et du PPTP de Microsoft. Puisqu'il n'y a aucune fonction de sécurité, elle est généralement fournie avec IPsec.

Les terminaux et les systèmes d'exploitation qui prennent en charge les VPN récents sont toujours intégrés. Dans l'ensemble, c'est un bon protocole, mais il a été souligné que la NSA (National Security Agency) pourrait interférer avec une fuite récente. Il n'y a pas beaucoup d'avantages par rapport à OpenVPN ^(27].

I.7.3.4 SSTP (Secure Socket Tunneling Protocol)

SSTP est introduit pour la première fois par Microsoft sur Windows Vista. Il est intégré à Windows et peut ne pas être disponible sur d'autres plateformes. La plupart des pares-feux peuvent être facilement traversés. En raison de la technologie Microsoft, vous ne pouvez pas dire où vos données sont envoyées ^(28].

La vitesse de communication est rapide et relativement sécurisée, mais les vulnérabilités qui la sous-tendent la rendent inférieure au meilleur protocole.

I.7.3.5 PPTP (protocole de tunneling point à point)

Il s'agit du premier protocole VPN pris en charge par Windows. Il peut être utilisé sur tous les appareils pouvant utiliser un VPN.

La vitesse de communication est très élevée en raison des faibles normes de cryptage.

PPTP offre une très faible sécurité. On sait qu'il est facilement gêné par la NSA depuis de nombreuses années. Microsoft a amélioré PPTP, mais recommande d'utiliser d'autres protocoles, tels que SSTP et L2TP / IPSec.

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I.7.3.6 Comparaison entre les protocoles ^[29]

Protocol	La vitesse	Cryptage & Navigation sécurisée	La stabilité	Streaming multimédia	Partage de fichiers P2P	Compatible avec	Avantages		Inconvénien ts	PPTP
Vite	Faible	Moyen	Bien	Bien	La plupart des OS et appareils.	Haute vitesse.	Ancien protocole. Faible sécurité.		L2TP/IPSec
Vite	Moyen	Bien	Bien	Bien	La plupart des OS et appareils.	La sécurité est forte.	Vitesse lente. Peut être bloqué par un pare-feu		IKEv2/IPSec
Vite	Bien	Bien	Bien	Bien	La plupart des OS et appareils.	La sécurité est forte. Haute vitesse. Suivez automatiquement la communication	Moins d'appareils pris en charge.		OpenVPN
Vite	Bien	Moyen	Bien	Bien	La plupart des OS et appareils	La sécurité est forte. Haute vitesse Open source. Peut passer à travers le pare-feu	Peut nécessiter une application tierce.		SSTP
Moyen	Bien	Moyen	Moyen	Bien	Windows	La sécurité est bien. Non bloqué par le pare-feu.	Est opaque Pour Windows

Tableau I- 2: Comparaison entre les protocoles du VPN

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I.8 Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons couvert l'évolution de la blockchain, son histoire et sa définition, quels sont les avantages de la conception et son fonctionnement, pourquoi est-il si important avec certains cas d'utilisation pertinents et cette dernière est divisé en deux partie privée et publique et nous conclurons par les mécanismes de sécurité^ì dans les réseaux.

Dans le chapitre II, nous approfondirons dans les fondamentaux de la blockchain.