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1  sur  63
Blockchain et Smart Contract :
de la théorie à la production
Par Mathieu Durand
Introduction
Cabinet de
Conseil en
Architecture
Agence de
Développement
Editeur de
Logiciels
2
Introduction
Pourquoi cette conférence ?
3
La Blockchain
De la théorie…
Définition
De la hype !
5
Définition
6
Définition
Spéculation, ICO, Fintech…
7
Définition
Un rêve de hippie ?
8
Définition
…et sinon ?
9
Réseau Peer-to-Peer
AnonymeBanks, PayPal, etc.
Distribué
Partagé
Transparent
Centralisé RegistreR
R R
R
R
R
RR
R
R
RR
R
R
R
Registre Partagé
10
Date Description Crédit Débit Solde
01/12/2018 Report 5 000 €
02/12/2018 Achats carte 1 000 € 4 000 €
03/12/2018 Paiement Loyer 1 000 € 3 000 €
05/12/2018 Salaires 3 000 € 6 000 €
Paul donne 3 Coins à Marie
Paul donne 7 Coins à Philippe
Marie donne 2 Coins à Paul
Livre de compte
Registre
Liste de Transactions
Balance
Registre / Livre de compte
11
Paul possède le Titre A
Temps2017
Marie possède le Titre A
2018
Création d’un nouveau Bloc
Impossible de modifier
un Bloc existant
Bloc
#1
Bloc
#2
Bloc
#3
Bloc
#4
Bloc
#5
Blockchain
Registre immuable et distribué
12
Transactions
Titres de propriétés
Actions, Parts
Enregistrements
Documents
Contrats
...
Registre
Numérique :
Stockage & Transmission
Registre
13
Caractéristiques
Robustesse
14
Caractéristiques
Résistance à la censure
15
Caractéristiques
Suppression des intermédiaires
et des organes de contrôle
16
Validation d’un nouveau Bloc
=
Résolution d’un problème algorithmique
Concurrence de tous les « mineurs »
-> résoudre le problème : « Preuve de Travail »
M
Au bout d’un certain temps...
-> un mineur trouve la solution
-> communique à l’ensemble des contributeurs M
Minage / Preuve de Travail
M
M
M
M
MM
M
M
MM
M
M
R
R
17
Bloc Validé : > 50% mineurs valident
la solution apportée
Le mineur est rémunéré :
- « récompense »
- frais de transactions
Minage / Récompense
R
M
M
M
M
MM
M
M
MM
M
M
R
18
Caractéristiques
Sécurité
20
Sécurité
• Repose sur la cryptographie
• Signature des transactions
• utilisateur / compte / wallet :
• 1 adresse & 1 jeu de clés / signature uniques
Clé Privée Clé Publique Adresse du compte
Elliptic Curve
Multiplication
Hashing
Function
21
Signature Bloc #1
Tx 201
Tx 202
...
Tx 20n
Signature bloc #2
Signature Bloc #2
Tx 301
Tx 302
...
Tx 30n
Signature bloc #3
BLOC #2
BLOC #3
Signature Bloc #0
Tx 101
Tx 102
...
Tx 10n
Signature bloc #1
BLOC #1
Signatures en chaine
22
Signature Bloc #1
Tx 201
Tx 202
...
Tx 20n
Signature bloc #2
Signature Bloc #2
Tx 301
Tx 302
...
Tx 30n
Signature bloc #3
BLOC #2
BLOC #3
Signature Bloc #0
Tx 101
Tx 102 bis
...
Tx 10n
Signature bloc #1 bis
BLOC #1
Registre infalsifiable
23
La blockchain est une technologie distribuée
de stockage et de transmission de valeur,
transparente, sécurisée et fonctionnant sans
organe central de contrôle.
Définition
24
Blockchain Ethereum
&
Smart Contract
Ethereum
• Crée en 2013 par Vitalik Buterin
• Plus uniquement monétaire...
• Exécution de code
26
Smart Contract
Code déployé sur la blockchain Ethereum
• Immuable
• Transparent
• EVM
• Machine virtuelle sur chaque nœud
• « Ordinateur décentralisé »
Caractéristiques
• Accessible depuis une adresse
• Déterministe
• Stockage clé/valeur
27
Smart Contract
« Un smart contract nous garantie une exécution de code
immuable assurée par un consensus global inhérent à la
blockchain de façon décentralisé »
28
Smart Contract
Les Tokens
29
Tokens
Deux types de crypto-monnaies
• Ether
• permet de faire fonctionner la blockchain
• soumit à la spéculation
• Tokens
• au-dessus de l’Ether
• monnaie contrôlée par son créateur
• décorrelée (ou presque) du cours de l’Ether
30
Tokens
• Standardisés (nov. 2015)
• « Ethereum Request for Comments » (ERC)
• ERC-20 : tokens « fongibles »
• monnaie
• ERC-721 : tokens non « fongibles »
• Signature/Empreinte
• Cryptokitty
31
Token ERC20
32
Cas d’utilisation
• Crowdfunding
• Certification – signature électronique
• Réputation
• Rating
• Nouvelle monnaie
• IoT
• Etc.
33
Mise en œuvre
Contexte fonctionnel
Plateforme d’échange de token ERC20
– Gestion des transactions
• Envoi / Réception / Consultation
– Abstraction de la blockchain Ethereum
• Fourniture en Ether
– Gestion de la sécurité des comptes
– Modèle de rémunération
– Politique monétaire
• Liquidités : 40 M de tokens, 18 décimales
• Taux de change 1€ = 1 Token
35
Contexte fonctionnel
36
Stack Technique
37
Stack technique
Plateforme
• Back
– Java (spring-boot)
– PostgreSQL
• Front
– VueJS (Vuex, Vuetify)
Sécurité
• IAM KeyCloak
• Vault
38
Stack technique
Smart Contracts
• solidity
• truffle
– Compiler, déployer, tester
• Infura.io
– Client ethereum
– Ropsten
– Mainnet
• Web3j
39
Stack technique
Deux écosystèmes JS/Java à réunir
• Automatisation de la génération du client Java depuis
les sources du smart contract
– compilation du smart contract via truffle
– génération du client Java via web3j
– déploiement de la librairie sur nexus
• Docker, Gitlab CI
40
Stack Technique
Json-RPC
0x77bef67F…
Plateforme – Back
Json-RPC
Création
Compilation
Déploiement
Génération du client Java
Smart Contract
Caractéristiques
• Basé sur le standard de token ERC-20
• Implémentation assurée par OpenZeppelin
• Enrichi pour les besoins de la plateforme
42
Smart Contract
• Problématiques
– Immutabilité
• Déploiement sur les réseaux Ethereum
– Sécurité
• Failles
• Solutions
– Limiter le périmètre
– Auditable
– Testable
• Via Truffle (Mocha, Chai)
43
Problématiques
• Sécurité
– Gestion des droits
– Cérémonie de déploiement en production
• Interactions Smart Contract
– Gestion du temps réel
44
Sécurité
Gestion des droits
45
Smart Contract : Gestion des droits
Problématique
• Garder le contrôle des interactions et utilisations
du smart contract
• Gérer les souscriptions utilisateurs
• Isoler le plus possible le risque de compromission
46
Smart Contract : Gestion des droits
Solution
Déclaration au sein du smart contract de « rôles » :
• ROOT : créateur du contrat, peut ajouter les droits
d’administrations
• SPENDER : peut envoyer des tokens
• RECEIVER : peut recevoir des tokens
• ADMIN : peut ajouter les droits SPENDER et RECEIVER
• PAUSER : désactivation des méthodes du contrats
• MINTER : créateur de token
47
Smart Contract : du code !
48
Smart Contract : Gestion des droits
Interne -
Utilisateurs
Interne -
Administration
Externe à la
plateforme
ROOT
ADMIN
RECEIVER SENDER
PAUSER MINTER
49
Sécurité
Cérémonie de déploiement en production
50
Smart Contract
Problématique
• Encadrer la génération et la fourniture des clés
déploiement du smart contract (compte ROOT)
• Limiter au maximum les facteurs de
compromission du smart contract
51
Smart Contract
Solution
• Génération du compte ROOT depuis un PC
• Règles de sécurité (intervenants, matériel, salles etc.)
• Utilisation d’un HD wallet
– Pas de clé privée partagée
– Mnemonic de 12 mots
• Stockage des 12 mots en 3 feuilles plastifiées stockées
à 3 endroits différents
• Déploiement du contrat
– Ajouts des droits admin aux comptes préalablement crées
52
Gestion du temps réel
53
Smart Contract : Gestion du temps réel
Problématique
L’utilisation de la blockchain induit de prévoir une
gestion du temps réel :
• Gestion du gas
– Une transaction (transfert de token, ajout de droits etc.)
peut prendre de 2 à 30min selon le gas utilisé
• Assurer une expérience utilisateur satisfaisante
• Validité de la transaction ?
54
Smart Contract : Gestion du temps réel
Solutions
Transfert de token
• 12 confirmations
– Une transaction peut être définitivement considérée
comme valide après que 12 blocks soient minés au
dessus du block contenant la transaction d’origine
• Assurer une expérience utilisateur satisfaisante
– Retour UX différent suivant l’état de la transaction
• Pending
• Minted
• 12 confirmations
55
Smart Contract : Gestion du temps réel
56
Smart Contract : Gestion du temps réel
57
Smart Contract : Gestion du temps réel
58
Smart Contract : Gestion du temps réel
Solutions
Création des wallets utilisateurs
• Pool de Wallets Ethereum
– Droits de receiver et spender déjà ajoutés
– Gains de temps (7-8min) lors de la création du compte
utilisateur
59
Le futur d’Ethereum
61
Mise à jour « Serenity »
Scalabilité améliorée (1 000 Tx/s)
• Actuellement 20 tx/s
• Cryptokitties
• Visa/Mastercard 1700 tx/s (th. 56k tx/s)
Features
• « Sharding »
• « Proof of stake » au lieu de « Proof of work »
• EVM 2.0 : EWASM
• Smart Contract in several languages
Date… Soon™
Ethereum 2.0
62
Conclusion
Conclusion
64
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Blockchain et Smart Contract : de la théorie à la production

  • 1. Blockchain et Smart Contract : de la théorie à la production Par Mathieu Durand
  • 2. Introduction Cabinet de Conseil en Architecture Agence de Développement Editeur de Logiciels 2
  • 4. La Blockchain De la théorie…
  • 10. Réseau Peer-to-Peer AnonymeBanks, PayPal, etc. Distribué Partagé Transparent Centralisé RegistreR R R R R R RR R R RR R R R Registre Partagé 10
  • 11. Date Description Crédit Débit Solde 01/12/2018 Report 5 000 € 02/12/2018 Achats carte 1 000 € 4 000 € 03/12/2018 Paiement Loyer 1 000 € 3 000 € 05/12/2018 Salaires 3 000 € 6 000 € Paul donne 3 Coins à Marie Paul donne 7 Coins à Philippe Marie donne 2 Coins à Paul Livre de compte Registre Liste de Transactions Balance Registre / Livre de compte 11
  • 12. Paul possède le Titre A Temps2017 Marie possède le Titre A 2018 Création d’un nouveau Bloc Impossible de modifier un Bloc existant Bloc #1 Bloc #2 Bloc #3 Bloc #4 Bloc #5 Blockchain Registre immuable et distribué 12
  • 13. Transactions Titres de propriétés Actions, Parts Enregistrements Documents Contrats ... Registre Numérique : Stockage & Transmission Registre 13
  • 17. Validation d’un nouveau Bloc = Résolution d’un problème algorithmique Concurrence de tous les « mineurs » -> résoudre le problème : « Preuve de Travail » M Au bout d’un certain temps... -> un mineur trouve la solution -> communique à l’ensemble des contributeurs M Minage / Preuve de Travail M M M M MM M M MM M M R R 17
  • 18. Bloc Validé : > 50% mineurs valident la solution apportée Le mineur est rémunéré : - « récompense » - frais de transactions Minage / Récompense R M M M M MM M M MM M M R 18
  • 20. Sécurité • Repose sur la cryptographie • Signature des transactions • utilisateur / compte / wallet : • 1 adresse & 1 jeu de clés / signature uniques Clé Privée Clé Publique Adresse du compte Elliptic Curve Multiplication Hashing Function 21
  • 21. Signature Bloc #1 Tx 201 Tx 202 ... Tx 20n Signature bloc #2 Signature Bloc #2 Tx 301 Tx 302 ... Tx 30n Signature bloc #3 BLOC #2 BLOC #3 Signature Bloc #0 Tx 101 Tx 102 ... Tx 10n Signature bloc #1 BLOC #1 Signatures en chaine 22
  • 22. Signature Bloc #1 Tx 201 Tx 202 ... Tx 20n Signature bloc #2 Signature Bloc #2 Tx 301 Tx 302 ... Tx 30n Signature bloc #3 BLOC #2 BLOC #3 Signature Bloc #0 Tx 101 Tx 102 bis ... Tx 10n Signature bloc #1 bis BLOC #1 Registre infalsifiable 23
  • 23. La blockchain est une technologie distribuée de stockage et de transmission de valeur, transparente, sécurisée et fonctionnant sans organe central de contrôle. Définition 24
  • 25. Ethereum • Crée en 2013 par Vitalik Buterin • Plus uniquement monétaire... • Exécution de code 26
  • 26. Smart Contract Code déployé sur la blockchain Ethereum • Immuable • Transparent • EVM • Machine virtuelle sur chaque nœud • « Ordinateur décentralisé » Caractéristiques • Accessible depuis une adresse • Déterministe • Stockage clé/valeur 27
  • 27. Smart Contract « Un smart contract nous garantie une exécution de code immuable assurée par un consensus global inhérent à la blockchain de façon décentralisé » 28
  • 29. Tokens Deux types de crypto-monnaies • Ether • permet de faire fonctionner la blockchain • soumit à la spéculation • Tokens • au-dessus de l’Ether • monnaie contrôlée par son créateur • décorrelée (ou presque) du cours de l’Ether 30
  • 30. Tokens • Standardisés (nov. 2015) • « Ethereum Request for Comments » (ERC) • ERC-20 : tokens « fongibles » • monnaie • ERC-721 : tokens non « fongibles » • Signature/Empreinte • Cryptokitty 31
  • 32. Cas d’utilisation • Crowdfunding • Certification – signature électronique • Réputation • Rating • Nouvelle monnaie • IoT • Etc. 33
  • 34. Contexte fonctionnel Plateforme d’échange de token ERC20 – Gestion des transactions • Envoi / Réception / Consultation – Abstraction de la blockchain Ethereum • Fourniture en Ether – Gestion de la sécurité des comptes – Modèle de rémunération – Politique monétaire • Liquidités : 40 M de tokens, 18 décimales • Taux de change 1€ = 1 Token 35
  • 37. Stack technique Plateforme • Back – Java (spring-boot) – PostgreSQL • Front – VueJS (Vuex, Vuetify) Sécurité • IAM KeyCloak • Vault 38
  • 38. Stack technique Smart Contracts • solidity • truffle – Compiler, déployer, tester • Infura.io – Client ethereum – Ropsten – Mainnet • Web3j 39
  • 39. Stack technique Deux écosystèmes JS/Java à réunir • Automatisation de la génération du client Java depuis les sources du smart contract – compilation du smart contract via truffle – génération du client Java via web3j – déploiement de la librairie sur nexus • Docker, Gitlab CI 40
  • 40. Stack Technique Json-RPC 0x77bef67F… Plateforme – Back Json-RPC Création Compilation Déploiement Génération du client Java
  • 41. Smart Contract Caractéristiques • Basé sur le standard de token ERC-20 • Implémentation assurée par OpenZeppelin • Enrichi pour les besoins de la plateforme 42
  • 42. Smart Contract • Problématiques – Immutabilité • Déploiement sur les réseaux Ethereum – Sécurité • Failles • Solutions – Limiter le périmètre – Auditable – Testable • Via Truffle (Mocha, Chai) 43
  • 43. Problématiques • Sécurité – Gestion des droits – Cérémonie de déploiement en production • Interactions Smart Contract – Gestion du temps réel 44
  • 45. Smart Contract : Gestion des droits Problématique • Garder le contrôle des interactions et utilisations du smart contract • Gérer les souscriptions utilisateurs • Isoler le plus possible le risque de compromission 46
  • 46. Smart Contract : Gestion des droits Solution Déclaration au sein du smart contract de « rôles » : • ROOT : créateur du contrat, peut ajouter les droits d’administrations • SPENDER : peut envoyer des tokens • RECEIVER : peut recevoir des tokens • ADMIN : peut ajouter les droits SPENDER et RECEIVER • PAUSER : désactivation des méthodes du contrats • MINTER : créateur de token 47
  • 47. Smart Contract : du code ! 48
  • 48. Smart Contract : Gestion des droits Interne - Utilisateurs Interne - Administration Externe à la plateforme ROOT ADMIN RECEIVER SENDER PAUSER MINTER 49
  • 50. Smart Contract Problématique • Encadrer la génération et la fourniture des clés déploiement du smart contract (compte ROOT) • Limiter au maximum les facteurs de compromission du smart contract 51
  • 51. Smart Contract Solution • Génération du compte ROOT depuis un PC • Règles de sécurité (intervenants, matériel, salles etc.) • Utilisation d’un HD wallet – Pas de clé privée partagée – Mnemonic de 12 mots • Stockage des 12 mots en 3 feuilles plastifiées stockées à 3 endroits différents • Déploiement du contrat – Ajouts des droits admin aux comptes préalablement crées 52
  • 52. Gestion du temps réel 53
  • 53. Smart Contract : Gestion du temps réel Problématique L’utilisation de la blockchain induit de prévoir une gestion du temps réel : • Gestion du gas – Une transaction (transfert de token, ajout de droits etc.) peut prendre de 2 à 30min selon le gas utilisé • Assurer une expérience utilisateur satisfaisante • Validité de la transaction ? 54
  • 54. Smart Contract : Gestion du temps réel Solutions Transfert de token • 12 confirmations – Une transaction peut être définitivement considérée comme valide après que 12 blocks soient minés au dessus du block contenant la transaction d’origine • Assurer une expérience utilisateur satisfaisante – Retour UX différent suivant l’état de la transaction • Pending • Minted • 12 confirmations 55
  • 55. Smart Contract : Gestion du temps réel 56
  • 56. Smart Contract : Gestion du temps réel 57
  • 57. Smart Contract : Gestion du temps réel 58
  • 58. Smart Contract : Gestion du temps réel Solutions Création des wallets utilisateurs • Pool de Wallets Ethereum – Droits de receiver et spender déjà ajoutés – Gains de temps (7-8min) lors de la création du compte utilisateur 59
  • 60. Mise à jour « Serenity » Scalabilité améliorée (1 000 Tx/s) • Actuellement 20 tx/s • Cryptokitties • Visa/Mastercard 1700 tx/s (th. 56k tx/s) Features • « Sharding » • « Proof of stake » au lieu de « Proof of work » • EVM 2.0 : EWASM • Smart Contract in several languages Date… Soon™ Ethereum 2.0 62

Notes de l'éditeur

  1. REX Blockchain Vulgariser la blockchain Discours aux devs Demystifier ?
  2. Fait vendre Ajouter
  3. Fait vendre Ajouter
  4. Une ICO (Initial Coin Offering) est une méthode de levée de fonds fonctionnant via l’émission d’actifs numériques échangeables contre des cryptomonnaies durant la phase de démarrage d’un projet (définition de ICO Mentor). Fintech : centralisation vs décentralisation
  5. Une ICO (Initial Coin Offering) est une méthode de levée de fonds fonctionnant via l’émission d’actifs numériques échangeables contre des cryptomonnaies durant la phase de démarrage d’un projet (définition de ICO Mentor). Fintech : centralisation vs décentralisation
  6. Du a la nature P2P, si on supprime des nœuds du réseau, cela fonctionne encore 9k ETHEREUM 11k BTC
  7. By design (anonyme, pas de frontières, publique)
  8. Recompense
  9. TS : 20min ou moins
  10. Exemple Manager – Artiste – Maison de disque
  11. Exemple Manager – Artiste – Maison de disque
  12. Exemple Manager – Artiste – Maison de disque
  13. Exemple Manager – Artiste – Maison de disque
  14. Exemple Manager – Artiste – Maison de disque
  15. TS : 28 environ
  16. TS : 42
  17. - 10/20 tx/ s -> 1000 tx /s (visa 40 000 tx seconde)
  18. Déploiement smart-contract => sécurité Cibler les applications à faible transaction Créer des systèmes hybrides avec une forte couche d’abstraction pour optimiser l’adoption Opportunités dev