La technologie blockchain a été dévoilée il y a près de 35 ans, mais c’est plus récemment, en 2009, avec l’introduction du bitcoin, qu’elle a commencé à s’imposer, donnant à ce « grand livre numérique » une utilité quotidienne pour les consommateurs. Cependant, bien que les blockchains aient été utilisées pour les paiements, les contrats numériques et les chaînes d’approvisionnement, les systèmes de blockchains atteignent toujours un faible taux de transaction avec des coûts d’énergie et de transaction élevés.
Une équipe d’informaticiens de l’université de New York a mis au point une autre approche de la conception des blockchains, Bounce, qui s’appuie sur des satellites pour déterminer l’ordre des blocs, chaque bloc étant un ensemble de transactions. Dans le protocole Bounce, les encodages de nombreux blocs atteignent le satellite responsable d’un créneau horaire et ce satellite ordonne ces blocs et les « renvoie ».
« L’avantage des satellites est qu’ils sont difficiles d’accès, qu’ils sont protégés contre les attaques par canaux latéraux et que leur traitement peut être rendu inviolable », commente Dennis Shasha, professeur d’informatique au Courant Institute of Mathematical Sciences de l’université de New York et auteur principal de cette recherche, qui paraît dans la revue MDPI Network. « Le protocole Bounce sur les ordinateurs satellites est si simple qu’il peut être gravé dans la mémoire morte, empêchant ainsi les attaques par injection de logiciel. »
« Bien que le déploiement dans le monde réel puisse présenter certains défis pratiques », ajoute Shasha, directeur associé de NYU Wireless, « Bounce fournit une base pour la recherche et le développement futurs de systèmes de blockchain à haute performance, à faible consommation d’énergie et accessibles à l’échelle mondiale. »
Bounce traite plus de cinq millions de transactions toutes les deux secondes avec un temps de réponse de confirmation des transactions compris entre trois et dix secondes. Son débit est donc 30 à 100 fois supérieur à celui de son concurrent le plus proche, Solana, qui est un système de pointe réputé pour sa rapidité.
Le coût énergétique de Bounce est inférieur à 1/10e de joule par transaction. En revanche, Solana consomme plus de 1 000 joules par transaction – un joule alimente un watt par seconde. Bitcoin, qui réalise moins de 100 transactions par seconde, a une consommation d’énergie bien supérieure à un million de joules par transaction.
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Le protocole de la blockchain Bounce fait appel à un ensemble de satellites qui répartissent les créneaux horaires – les unités de temps de base de la blockchain. Comme le satellite de chaque créneau ordonne les blocs qu’il reçoit pendant ce créneau, le système Bounce évite complètement les « fourches ». Une « fourche » se produit lorsqu’une blockchain se divise en deux ou plusieurs chaînes distinctes, ce qui permet, par exemple, d’acheter des articles différents avec les mêmes fonds, une attaque connue sous le nom de « double dépense ».
Les chercheurs ont mené des expériences pour confirmer l’efficacité du modèle en utilisant CloudLab, qui est soutenu par le programme Cloud Access de la National Science Foundation (1840761 A002). CloudLab permet aux chercheurs de créer leurs propres nuages afin de construire et de tester la prochaine génération de plateformes informatiques. Les temps de communication terre-satellite ont été effectués avec la Station spatiale internationale.
Les autres auteurs de l’article sont Xiaoteng Liu, étudiant de premier cycle à l’université de New York, et Taegyun Kim, étudiant diplômé de l’université de New York à l’époque de la construction du premier prototype et aujourd’hui ingénieur logiciel chez Datadog. L’étude a été soutenue par NYU Wireless, un centre de recherche universitaire de la Tandon School of Engineering de NYU qui soutient les avancées dans le domaine des communications sans fil, de la détection, de la mise en réseau et des appareils.
Article : « Bounce: A High Performance Satellite-Based Blockchain System » – DOI : 10.3390/network5020009
Légende illustration : Une équipe d’informaticiens de l’université de New York a mis au point une approche alternative de la conception de la blockchain, Bounce, qui s’appuie sur des satellites pour déterminer l’ordre des blocs.
