Qu'est-ce que la sécurité de la blockchain ?

La sécurité de la blockchain est cruciale, car elle garantit la confiance entre tous les participants d’une chaîne d’approvisionnement reposant sur la blockchain. Sans une sécurité publique robuste, l'intégrité d'un registre décentralisé est menacée. Sa valeur pour les transactions financières, sa gestion de la chaîne d'approvisionnement et d'autres applications critiques risquent d’être compromises.

Pourquoi la sécurité est-elle importante dans les transactions de la blockchain ?

La sécurité est primordiale pour les transactions sur la blockchain, ces dernières impliquant souvent des actifs de grande valeur, des informations sensibles ou des accords critiques définis par des contrats intelligents. 

Une faille de sécurité peut entraîner des pertes financières irréversibles sur une blockchain, en raison de transactions erronées, car les opérations effectuées sur la blockchain sont définitives et ne peuvent être facilement annulées ou remboursées. De plus, une sécurité compromise peut éroder la confiance du public sur l'ensemble du réseau, conduisant à une adoption réduite et à une érosion de la confiance envers la technologie blockchain elle-même. 

Pour que les transactions sur la blockchain puissent constituer un système fiable sur lequel faire reposer des activités fondées sur la confiance (ex. transferts de monnaie numérique ou vérification d’identité), chaque transaction doit être protégée contre des menaces telles que la double dépense, l’accès non autorisé et les tentatives de manipulation des données.

Mécanismes de consensus

Les mécanismes de consensus sont des protocoles qui permettent à tous les nœuds participants d’un réseau décentralisé de s’accorder sur un état unique et réel du registre. Ils sont cruciaux pour empêcher les acteurs malveillants de manipuler la blockchain. Il existe deux mécanismes standards.

• Preuve de travail (Proof of Work ou PoW) : les mineurs rivalisent pour résoudre des énigmes informatiques complexes. Le premier à y parvenir ajoute le bloc suivant à la chaîne et reçoit une récompense. Ce processus est exigeant en ressources, ce qui le rend coûteux pour d’éventuels attaquants souhaitant prendre le contrôle du réseau.
• Preuve d’enjeu (Proof of Stake ou PoS) : les validateurs sont choisis pour créer de nouveaux blocs en fonction de la quantité de cryptomonnaie qu’ils « mettent en jeu » (c’est-à-dire bloquent en garantie). Cela incite à un comportement honnête, car toute action malveillante pourrait entraîner la perte des actifs mis en jeu.

D’autres mécanismes existent, tels que la preuve d’enjeu déléguée (DPoS) et la tolérance pratique aux fautes byzantines (PBFT), chacun présentant ses propres avantages et considérations en matière de sécurité.

Utilisateurs, clés privées et gestion des accès

La sécurité d’un réseau blockchain dépend en fin de compte des actions et de la vigilance de ses utilisateurs et utilisatrices, notamment en ce qui concerne les bonnes pratiques liées à la gestion des clés privées et des outils d’accès.

Les clés privées sont des codes alphanumériques qui accordent la propriété et le contrôle sur des fonds de cryptomonnaie ou d'autres actifs de la blockchain. Elles sont le composant le plus critique de la sécurité des utilisateurs et utilisatrices.

• Propriété exclusive : seul le détenteur ou la détentrice de la clé de bloc privée peut accéder et transférer les actifs et outils associés.
• Transactions irréversibles : perdre une clé privée signifie la perte permanente d'accès à la blockchain, y compris les fonds, le cas échéant. Si une clé privée est volée, les fonds peuvent être transférés de manière irrévocable par le voleur.
• Stockage sécurisé : les clés privées doivent être stockées de manière sécurisée, idéalement hors ligne, dans des portefeuilles matériels (hardware wallets) ou des portefeuilles papier. Ceci, afin d’éviter tout accès non autorisé.

La gestion des accès implique de contrôler qui peut accéder à des ressources spécifiques au sein d'un écosystème blockchain.

• Authentification multifacteurs (MFA) : la mise en œuvre de la MFA ajoute une couche de sécurité supplémentaire. Elle exige que les utilisateurs et utilisatrices fournissent plusieurs formes de vérification (ex. mot de passe et code d'une application mobile) avant de pouvoir accéder au service.
• Contrôle d'accès basé sur les rôles (RBAC) : dans certaines applications de la blockchain, différents utilisateurs et utilisatrices peuvent avoir des niveaux de permissions variés. Le RBAC garantit que ces derniers ne peuvent effectuer que des actions cohérentes avec leurs rôles assignés.

Choisir des portefeuilles de cryptomonnaie réputés et sécurisés (logiciels ou matériels) est essentiel pour protéger les clés privées et gérer l’accès aux fonds. Les utilisateurs et utilisatrices doivent se méfier des tentatives de phishing sophistiquées et des sites frauduleux conçus pour dérober leurs identifiants liés à la blockchain.

Vulnérabilités et exploitations des contrats intelligents

Bien que les contrats intelligents dans les blockchains automatisent les accords, le code de leurs contrats constitue une source courante de vulnérabilités. Une erreur dans le code peut être exploitée avec des effets catastrophiques, car la nature immuable du contrat rend presque impossible de la corriger une fois celui-ci déployé.

Un exemple célèbre d’exploitation est l’attaque par réentrance : un contrat malveillant profite d’une faille pour appeler plusieurs fois une même fonction avant la mise à jour de l’état du contrat ciblé, entraînant ainsi le retrait multiple de fonds.

Un autre problème critique est celui des attaques par dépassement ou sous-dépassement d’entier, qui se produisent lorsqu’une variable du code dépasse ou descend en dessous de sa limite définie, entraînant des erreurs de calcul pouvant être exploitées pour créer ou détourner des actifs.

Violations de données

Les violations de données et le vol d'informations dans la blockchain se produisent souvent non pas au niveau du protocole, mais aux points d'interaction publique avec les services centralisés utilisés.

Les échanges de cryptomonnaies centralisés, les portefeuilles et les plateformes de finance décentralisée (DeFi), par exemple, peuvent être des points de défaillance uniques. Le piratage du Mt. Gox en 2014, bien qu'il soit un exemple précoce, reste un rappel frappant de ce risque.

À l’époque, les systèmes d’échange centralisés détenaient une part importante des bitcoins mondiaux. Une faille dans leur sécurité a conduit au vol de centaines de millions de dollars en cryptomonnaies, provoquant finalement l’effondrement de la plateforme.

Pratiques de codage sécurisées pour les contrats intelligents

Étant donné que les contrats intelligents sont immuables une fois déployés, écrire un code sécurisé dès le départ est une pratique non négociable. Les équipes de développement doivent mettre la sécurité au cœur de leurs préoccupations, en priorisant la sécurité du code par rapport à la rapidité de déploiement.
Ce processus comprend des tests rigoureux, tels que les tests unitaires, les tests d’intégration et la vérification formelle, afin de garantir l’exactitude et la fiabilité du code.

Les équipes de développement doivent également respecter les bonnes pratiques établies, notamment en empêchant les attaques par réentrance grâce au modèle « checks-effects-interactions » et en manipulant avec précaution les opérations arithmétiques sur les entiers afin d’éviter les vulnérabilités de dépassement ou de sous-dépassement.

Éducation et sensibilisation contre le phishing

Même les systèmes blockchain les plus avancés sur le plan de la sécurité demeurent vulnérables à leur maillon le plus faible, bien souvent l’utilisateur ou l’utilisatrice des solutions Web3 ou de la blockchain. Un nombre significatif d'incidents de sécurité publique ne sont pas dus à des défauts dans le protocole blockchain lui-même, mais plutôt à des erreurs humaines et à l'ingénierie sociale.

Par conséquent, l'éducation des utilisateurs et utilisatrices constitue un élément critique de la sécurité de la blockchain. Les personnes doivent être formées à reconnaître et à éviter les escroqueries courantes, en particulier les tentatives de phishing où les hackers utilisent l'imitation pour les tromper afin qu'ils révèlent leurs clés privées ou phrases de récupération. 

Comprendre l'importance de ne jamais partager les clés privées lorsqu'elles sont utilisées ainsi que les risques associés au fait de cliquer sur des liens suspects ou de télécharger des logiciels non vérifiés est capital.

Technologies avancées : gestion des identités et preuves à divulgation nulle de connaissance

À mesure que la blockchain évolue, les technologies utilisées pour la sécuriser évoluent également. Des solutions avancées de gestion de l’identité émergent afin de répondre aux enjeux de confidentialité et de sécurité, en offrant aux utilisateurs et utilisatrices des identités décentralisées (DID) dont un contrôle sans dépendre d’une autorité centrale.

Cette approche contractuelle empêche la création de grandes bases de données centralisées contenant des informations personnelles, qui constituent des cibles privilégiées pour les hackers.

De plus, les preuves à divulgation nulle de connaissance (Zero-Knowledge Proofs ou ZKP) constituent un outil cryptographique puissant permettant à une partie de prouver à une autre qu’une affirmation est vraie sans révéler d’autre information que le fait même de sa véracité, contribuant ainsi à se prémunir contre les attaques.