Academic literature on the topic 'Blockchain publique'

Cette thèse propose et évalue des méthodes pour décentraliser et faire évoluer la blockchain. La première contribution de cette thèse propose un protocole d’identification décentralisé et sécurisé qui profite de la puissance et de la résilience des blockchains. La clé publique et la signature sont enregistrées dans la blockchain après validation de l’identité du signataire par des smart contracts. La deuxième contribution propose SecuSca, une approche qui fait un compromis entre sécurité et évolutivité en créant un sharding dans lequel les blocs sont stockés sur différents nœuds. La troisième contribution optimise l’approche en choisissant des nœuds selon leurs capacités. Les méthodes proposées ont été évaluées expérimentalement et ont montré leurs avantages pour la décentralisation et l’évolutivité de la blockchain
The development of Blockchain has enabled the emergence of high technology in the sensitive and active sectors by allowing the reliability of information via consensus, the immutability of records, and transaction transparency. This thesis presents the design, implementation, and evaluation of techniques to scale the blockchain. The first part of this thesis consists of building a decentralized, secure peer-to-peer messaging protocol using a PKI-based blockchain, which can be an email, a website, or some other form of message. Managing users’ identities by the Blockchain eliminates the single point of failure of traditional PKIs. By using smart contracts to validate, store and revoke the certificate on a public blockchain. Security and scalability are considered two significant challenges in blockchains’ rapid and smooth deployment in businesses, enterprises, and organizations. The ability to scale up a blockchain lies mainly in improving the underlying technology rather than deploying new hardware. The second contribution of the thesis proposes SecuSca, an approach that makes a trade-off between security and scalability when designing blockchain-based systems. It designs an efficient replication model, which creates dynamic sharding wherein blocks are stored in various nodes. To maintain the required level of security, the proposed approach shows that blockchain replication over the Peer_to_Peer network is minimized as the blockchain’s length evolves. Furthermore, a sharding protocol over the network is proposed to get access to the blockchain data based on historical transactions. The protocol reduces old blocks’ replication; these blocks can be discarded from specific nodes and stored by others. The nodes willing to store the coming blocks and their data are chosen randomly. The block header of each block is kept to achieve consensus. Next, we optimize the latest approach by choosing the entering nodes following the nodes’ capacities instead of randomly

Les services de stockage et de partage de données basés sur le Cloud sont largement adoptés depuis des décennies. Le modèle sous-jacent permet aux utilisateurs de minimiser le coût de services en étant en mesure d'accéder et de partager des données facilement. Dans ce contexte, la sécurité est essentielle pour protéger les utilisateurs et leurs ressources. Concernant les utilisateurs, ils doivent prouver leur éligibilité pour pouvoir accéder aux ressources. Cependant, l’envoi direct des informations personnelles permet aux fournisseurs de services de détecter qui partage des données avec qui et de corréler leurs activités. Quant aux données, en raison de la complexité du déploiement d'un système de gestion de clés, elles ne sont pas chiffrées par les utilisateurs mais par les fournisseurs de services. Cela leur permet de les lire en clair. Dans la thèse, nous créons tout d’abord un protocole d’authentification et d'échange de clés basé sur un mot de passe qui permet de sécuriser des échanges entre des utilisateurs et des fournisseurs de services. Deuxièmement, nous construisons une PKI décentralisée qui permet de créer des protocoles d'authentification en préservant la vie privée des utilisateurs. Troisièmement, nous concevons deux schémas de chiffrement à base d’attributs. Ces schémas fournissent des systèmes de gestion de clés efficaces pour protéger des données en conservant la capacité de les partager avec d'autres. Enfin, nous construisons une plateforme de partage de données en tirant parti de la technologie blockchain. La plateforme garantit une haute disponibilité, la confidentialité des données, un contrôle d’accès sécurisé, et la vie privée des utilisateurs
Cloud-based data storage and sharing services have been proven successful since the last decades. The underlying model helps users not to expensively spend on hardware to store data while still being able to access and share data anywhere and whenever they desire. In this context, security is vital to protecting users and their resources. Regarding users, they need to be securely authenticated to prove their eligibility to access resources. As for user privacy, showing credentials enables the service provider to detect sharing-related people or build a profile for each. Regarding outsourced data, due to complexity in deploying an effective key management in such services, data is often not encrypted by users but service providers. This enables them to read users’ data. In this thesis, we make a set of contributions which address these issues. First, we design a password-based authenticated key exchange protocol to establish a secure channel between users and service providers over insecure environment. Second, we construct a privacy-enhancing decentralized public key infrastructure which allows building secure authentication protocols while preserving user privacy. Third, we design two revocable ciphertext-policy attribute-based encryption schemes. These provide effective key management systems to help a data owner to encrypt data before outsourcing it while still retaining the capacity to securely share it with others. Fourth, we build a decentralized data sharing platform by leveraging the blockchain technology and the IPFS network. The platform aims at providing high data availability, data confidentiality, secure access control, and user privacy

L'Internet des objets (IdO) est une technologie émergente ayant le potentiel d'améliorer notre quotidien de différentes façons. Elle consiste à étendre la connectivité au-delà des appareils standards (tels que les ordinateurs, les tablettes et les smartphones) à tous les objets du quotidien. Ces appareils, également appelés objets intelligents, peuvent alors collecter des données de leur entourage, collaborer pour les traiter puis agir sur leur environnement. Cela augmente leurs fonctionnalités et leur permet d'offrir divers services au profit de la société. Cela dit, de nombreux défis ralentissent le développement de l'IdO. La sécurisation des communications entre ces appareils est l'un des problèmes les plus difficiles qui empêche cette technologie de révéler tout son potentiel. La cryptographie fournit un ensemble de mécanismes permettant de sécuriser les données. Pour leur bon fonctionnement, ces derniers ont besoin de paramètres secrets appelés clés. La gestion des clés est une branche de la cryptographie qui englobe toutes les opérations impliquant la manipulation de ces clés : génération, stockage, distribution et remplacement. Par ailleurs, la cryptographie légère consiste à étendre les mécanismes conventionnels (la gestion des clés comprise) aux appareils à ressources limitées. Afin d'être efficaces dans l'IdO, les nouveaux mécanismes doivent offrir un bon compromis entre sécurité, performance et consommation de ressources. La gestion légère des clés est donc l'essence de la communication sécurisée dans l'IdO et le cœur de notre travail. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau protocole léger de gestion des clés pour sécuriser la communication entre les appareils hétérogènes et dynamiques de l'IdO. Pour concevoir notre solution, nous considérons trois modes de communication : d'appareil à appareil, de groupe et de multi-groupes. Alors que la plupart des travaux connexes se concentrent uniquement sur l'un de ces modes de communication, notre solution sécurise efficacement les trois. Aussi, elle équilibre automatiquement les charges entre les appareils hétérogènes en fonction de leurs capacités. Nous prouvons alors que cela rend notre protocole plus adapté à l'IdO étant donné qu'il est efficace et hautement évolutif. De plus, nous proposons une décentralisation de notre protocole basée sur la technologie blockchain et les contrats intelligents. Ainsi, nous montrons qu'en permettant à plusieurs participants de gérer les clés cryptographiques, la décentralisation résout les problèmes de confiance, réduit le risque de défaillance du système et améliorer la sécurité. Nous implémentons enfin notre solution sur des plateformes IoT à ressources limitées qui sont basées sur le système d'exploitation Contiki. L'objectif est d'évaluer expérimentalement les performances de notre solution et de compléter nos analyses théoriques
The Internet of Things (IoT) is an emerging technology that has the potential to improveour daily lives in a number of ways. It consists of extending connectivity beyond standard devices (such as computers, tablets and smartphones) to all everyday objects. The IoT devices, also called smart objects, can collect data from their surroundings, collaborate to process them and then act on their environment. This increases their functionalities and allow them to offer various services for the benefit of society. However, many challenges are slowing down the development of the IoT. Securing communication between its devices is one of the hardest issue that prevents this technology from revealing its full potential. Cryptography provides a set of mechanisms to secure data. For their proper functioning, these mechanisms require secret parameters called keys. The Key Management is a branch of cryptography that encompasses all operations involving the handling of these of extending the conventional mechanisms (including the Key Management) to the resource-limited devices. To be efficient in the IoT, the new mechanisms must offer a good compromise between security, performance and resource requirements. Lightweight Key Management is the essence of secure communication in the IoT and the core of our work. In this thesis, we propose a novel lightweight Key Management protocol to secure communication between the heterogeneous and dynamic IoT devices. To design our solution, we consider three modes of communication: device-to-device, group and multi-group communication. While most of the related works focus only on one of these modes of communication, our solution efficiently secures all three of them. It also automatically balances the loads between the heterogeneous devices according to their capabilities. We then prove that this makes our protocol more suitable for the IoT as it is e_cient and highly scalable. Furthermore, we propose a decentralization of our protocol based on the blockchain technology and smart contracts. We show that, by empowering multiple participants to manage the cryptographic keys, decentralization solves trust issues, lowers risk of system failure and improves security. We finally implement our solution on resource-constrained IoT motes that are based on the Contiki operating system. The objective is to experimentally evaluate the performance of our solution and to complete our theoretical analyses