Blockchain et Industrie 4.0, un combo pour l’avenir ?

Vous le savez certainement, les évolutions technologiques permettent de traiter de plus en plus de données. L’essor du big data démultiplie les capacités d’analyse statistique à grande échelle et ouvre de nouvelles voies vers l’intelligence artificielle. La Smart Industrie a tout intérêt à s’emparer au plus vite de cette opportunité pour transformer son activité dont Les enjeux sont multiples : amélioration de la productivité, diminution des temps d’arrêts de production, meilleure sécurité aux salariés…

Les objets connectés : la clé du big data.

Qui dit « donnée » dit aussi « captation des données » or l’installation des capteurs n’est pas une étape simple : la mise en place du réseau électrique et du réseau de communication est coûteuse et doit répondre à de nombreuses contraintes liées au milieu industriel. L’évolution des objets connectés en termes d’autonomie et de connectivité permet de résoudre ces complexités.

La blockchain : au-delà du buzzword

La blockchain est une technologie à l’origine du Bitcoin qui pour rappel, cumule 45 milliards de dollars de valeur en 8 ans d’existence, sans aucune attaque réussie. La blockchain assure l’authenticité de la monnaie virtuelle et empêche sa double utilisation ou la réception de monnaie sans valeur lors d’échanges de crypto monnaies.

Ces deux technologies, objets connectés et blockchain, se retrouvent à la pointe de la courbe de la hype de Gartner :

courbe de la hype de gartner

courbe de la hype de gartner

Alors, est-il possible d’intégrer la blockchain au sein d’objets connectés pour les industries ?

Débutons par une courte explication de ce qu’est la blockchain. Il s’agit d’un registre de transactions public et partagé entre tous les utilisateurs d’une même blockchain. Chaque transaction est signée et permet de savoir qui a initié chaque transaction. A chaque insertion, l’ensemble des participants valide la transaction et, si plus de 50% des nœuds l’acceptent, cette dernière est définitivement inscrite dans le registre. L’évolution d’une blockchain se fait donc à la majorité.

Comme tout registre, l’historique ne doit pas être modifiable. Il existe plusieurs manières de verrouiller l’historique des 19 transactions. Les plus connues sont la « Preuve de Travail » et la « Preuve d’Enjeu ». L’important étant simplement de savoir que l’historique de la blockchain est infalsifiable : cette assurance offre une confiance qui permet de se passer d’une tierce partie entre deux participants.

Intégration de la blockchain au flux de données

Notre première piste consiste à intégrer la blockchain à notre chaîne de traitement des données. Notre architecture IoT est la suivante :

Objet à [ Passerelle ] à IBM Watson IoT contenant un serveur MQTT et NodeRed à Maximo

La blockchain apportant un gage de confiance lors de transactions, la garantie maximale implique d’intégrer la blockchain au plus près de la captation de la donnée sur l’objet connecté en lui-même et non sur une passerelle ou un cloud dédié aux IoTs. Ainsi la donnée produite par l’objet sera authentifiée dès sa création.

De ce fait, cette authentification peut être faite bien plus simplement que par la blockchain. La signature électronique joue ce rôle depuis longtemps et fait d’ores-et-déjà partie de notre vie quotidienne (dans nos cartes bancaires, tout simplement). Une solution d’IAM (Identity and Access Management) serait donc tout à fait apte à authentifier nos objets et leurs données.

La blockchain à tout prix

Mais alors, comment utiliser cette fameuse blockchain dans nos IoTs ?

Notre première piste n’était visiblement pas la bonne car déjà résolue par des solutions informatiques existantes. La problématique à laquelle répond la blockchain est de l’ordre de la relation entre différentes parties. Aussi, Sajida ZOUARHI, cofondatrice du Blockfest indique dans son article sur Medium : « Rappelez-vous, faire une blockchain tout seul revient à utiliser une base de données ».

Pour trouver le cas d’usage idéal, nous avons identifié différents cas dans lesquels ils pourraient y avoir plusieurs acteurs différents :

1.     Cas du fournisseur d’objet connecté

Le fournisseur d’objet connecté peut-il être considéré comme une des parties des transactions ? N’étant pas acteur de la logique business de l’entreprise, il n’a pas de raison d’avoir accès à nos données.

Cas exceptionnel : le fournisseur d’IoT souhaite donner accès aux données de ses objets sous forme d’abonnement. Une utilisation de la blockchain est alors envisageable avec comme bénéfice pour l’abonné d’être certain que les données n’ont pas été modifiées avant de lui être transmises. (Cependant, là encore, l’objet connecté pourrait lui-même modifier une donnée avant de la mettre sur la blockchain.)

2.     Diviser pour mieux intégrer la blockchain

Une autre solution pour transformer notre système en un système multipartite est de nous diviser en sous-parties fonctionnant entre elles. Etant plusieurs à interagir, la blockchain pourrait donc être intégrée, non ?

En divisant nos objets par type de capteur (thermomètres, accéléromètres, gyroscope…), on appliquerait alors le mécanisme de consensus pour valider des valeurs envoyées par les capteurs. Mais comment différencier une valeur correcte d’une valeur anormale ? Et ce, lorsqu’un des objectifs de objets connectés est justement de détecter des anomalies ? Impossible.

De nouveau, il n’y a pas de cas d’usage de blockchain lié aux IoTs dans ce contexte de remontée de donnée. Malgré nos efforts, il est réellement nécessaire d’avoir deux entités séparées qui interagissent entre elles pour que la blockchain dévoile son intérêt et permette d’ajouter de la confiance en la données partagée entre les parties.

La fondation Linux l’a bien compris et a lancé le projet Hyperledger.

HyperLedger Fabric

Le sous-projet Fabric, financé entre autres par IBM, propose une blockchain novatrice dédiée aux entreprises. Son fonctionnement consiste à établir des contrats entre deux ou plusieurs participants d’un même chanel. Chaque transaction doit être validée par n participants parmi m participants validateurs. Ces paramètres sont définis à la création d’un contrat et, une fois cette transaction validée, un « Ordering Service » se charge de répartir l’information à toute partie concernée par la transaction en veillant à ce que chaque individu du réseau n’ait accès qu’à l’information le concernant.

Une vidéo valant mille mots, voici une courte présentation : https://youtu.be/js3Zjxbo8TM

Hyperledger à petite échelle : Simulacre de blockchain à base de BDD

A l’échelle de deux participants, il est possible de reproduire le fonctionnement d’Hyperledger avec un système de gestion de base de données.

Cela requiert une base de données en réplication avec un serveur placé chez chacun des participants. Dans cette base de données, seule l’insertion de transactions est autorisée. A chaque insertion en base, la donnée est signée par les deux participants afin de prouver la prise en compte.

Une table d’audit non répliquée doit ensuite être mise en place par chaque participant afin de rendre la base de données infalsifiable. Ainsi, si une des deux parties décide de supprimer une information, l’autre partie pourra prouver l’existence d’une donnée désormais disparue.

Cette solution permet d’utiliser des systèmes connus, stables et fiables dans le but de simuler le fonctionnement d’une technologie encore jeune et complexe, pas nécessairement adaptée à une mise en place en production à l’heure actuelle. N’oublions pas que, malgré ses 8 ans d’existence, la blockchain est encore une technologie nouvelle dont l’utilisation en entreprise est encore limitée par une compréhension partielle de ses apports.

Par le biais de cet article, nous espérons vous avoir aidé à éclaircir ce que la blockchain n’est pas, à travers sa faible utilité dans le cas d’usage de la remontée de données dans un SI unique et maitrisé. La blockchain pourrait cependant avoir un apport sur différentes applications dans le secteur de l’industrie à travers Hyperledger Fabric, qui mériterait un article à part entière.

 

0 commentaires

votre commentaire

Se joindre à la discussion ?
Vous êtes libre de contribuer !

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Inscription newsletter

Ne manquez plus nos derniers articles !