| Towards more scalable and privacy-preserving distributed asset transfer systems (Vers des systèmes de transfert de biens distribués plus performants et plus respectueux de la vie privée) Rauch, Arthur - (2024-12-18) / Université de Rennes Towards more scalable and privacy-preserving distributed asset transfer systems
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Frey, Davide; Anceaume, Emmanuelle Discipline : informatique Laboratoire : IRISA Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Informatique Mots-clés : Systèmes distribués, Tolérance aux fautes, Cryptographie, Privacité, Transfert d'argent, Asynchronie
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Résumé : Depuis 2018, la technologie blockchain a vu émerger de nombreuses applications, allant de la crypto-monnaie aux systèmes de santé. La plupart des blockchains existantes adoptent un modèle de réplication complète. D'un point de vue juridique, la nature entièrement répliquée des blockchains signifie que les données personnelles sont susceptibles d'être stockées sur des nœuds répartis dans différents pays. D'un point de vue technique, la réplication complète offre une bonne tolérance aux pannes, mais au détriment de la mise à l'échelle. Il est nécessaire de développer des solutions qui peuvent garantir la tolérance aux pannes avec des niveaux de réplication plus raisonnables, tout en protégeant la vie privée et en évitant les conflits avec les réglementations. Pour répondre à ces problèmes, nous proposons deux systèmes. Le premier est basé sur le partitionnement horizontal (sharding) de la blockchain afin de mieux répartir les coûts de stockage et de traitement des données entre des sous-ensembles de pairs. Le second ne repose pas sur le consensus. Il peut donc effectuer des transactions indépendantes simultanément. Cette solution introduit également un ensemble de primitives cryptographiques dont la combinaison permet d'anonymiser les échanges de données des utilisateurs et de vérifier leur légitimité, sans révéler ni stocker de données sensibles. Abstract : Since 2018, blockchain technology has seen the emergence of numerous applications, spanning from cryptocurrency to healthcare systems. Most existing blockchains adopt a full replication model. From a legal perspective, the fully replicated nature of blockchains means that personal data is likely to be stored on nodes distributed across different countries. From a technical perspective, full replication provides good fault tolerance at the cost of scalability. Therefore, we must develop solutions that can ensure fault-tolerance with more reasonable levels of replication, while protecting privacy and avoiding clashes with regulatory laws. To address these issues, we propose two systems. The first is based on horizontal partitioning (sharding) of the blockchain to better distribute the costs of data storage and processing among subsets of peers. The second doesn't rely on consensus. It can therefore independent transactions concurrently. Furthermore, it uses a set of cryptographic primitives to anonymize users' data exchanges and verify their legitimacy, without revealing or storing sensitive data. | |||