Juan Garay : pourquoi la décentralisation reste un problème mathématique non résolu - La Crypto Monnaie

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Il Atelier sur les principes fondamentaux et les applications de l'informatique décentraliséeorganisé lors du Cardano Tech Summit LATAM 2025 à la Faculté des Sciences Exactes et Naturelles de l'UBA, a réuni l'un des cryptographes les plus éminents au monde : Juan Garay.

Lors d’une réunion concise et technique, Garay a offert une masterclass sur les principes qui sous-tendent les blockchains modernes, expliquant comment la décentralisation, loin d’être simplement une aspiration philosophique, représente un profond défi mathématique qui n’a pas encore été entièrement résolu.

De la centralisation à l’idéal d’un système véritablement ouvert

Garay a commencé par une distinction clé. L'informatique centralisée – le modèle traditionnel – dépend d'une seule entité : en cas de panne, le système tombe en panne.

L'informatique distribuée classique a amélioré cette fragilité, en permettant à plusieurs nœuds faisant autorité de maintenir le système en vie même si certains échouent. Mais le contrôle reste fermé : seuls ceux qui sont autorisés y participent.

Les blockchains introduisent une autre dimension. Ce sont des systèmes dans lesquels les nœuds peuvent entrer et sortir sans autorisation, sans authentification préalable et sans registre d'identités de confiance. Néanmoins, ils doivent maintenir la cohérence, la sécurité et l’intégrité du registre. Cette propriété, connue sous le nom sans autorisationest la pierre angulaire du paradigme blockchain.

Le grand livre distribué comme base de l'informatique décentralisée

La première application concrète de ce modèle fut Bitcoin, qui transforma l’idée d’un registre partagé en un réseau ouvert. C'est ainsi qu'est né le concept mis en avant par Garay : un registre distribué qui doit être cohérent, public, résistant aux comportements malveillants et immuable.

Toute transaction ou programme entrant dans le registre doit être stocké pour toujours, une garantie qui nécessite plus que la conception ; nécessite des principes cryptographiques fondamentaux.

Mais cet idéal se heurte aux limites historiques. La théorie des systèmes distribués avait déjà montré que sans authentification, il était extrêmement difficile d’obtenir un consensus. Pire encore : on savait que cet objectif ne pourrait être atteint si plus d'un tiers des participants agissaient de manière malveillante.

De plus, il y a eu des attaques comme Sybil, où un attaquant génère plusieurs identités pour prendre le contrôle du système. L’informatique décentralisée avait un plafond clair.

Bitcoin a dépassé ce plafond : la preuve de travail comme un tournant

L’émergence du Bitcoin a contredit ces limites grâce à l’utilisation du Proof of Work, une primitive cryptographique introduite dans les années 90 pour lutter contre le spam. Dans ce schéma, un nœud doit prouver qu'il a investi un effort de calcul pour proposer un bloc, tandis que le vérificateur peut facilement le vérifier.

Ce mécanisme a permis quelque chose qui semblait impossible : parvenir à un consensus sans authentification, à condition que moins de la moitié de la puissance de calcul soit entre des mains malveillantes. Il s’agit d’une avancée conceptuelle qui ouvre une nouvelle voie de recherche, mais à un coût élevé : faibles performances et forte consommation d’énergie.

L’évolution vers le Proof of Stake

Pour surmonter ces limitations, la Proof of Stake a vu le jour. Au lieu de mesurer l'effort de calcul, la probabilité de générer un bloc est attribuée en fonction du montant des actifs que possède un participant.

Garay a souligné que Cardano a été la première blockchain à formaliser et à démontrer mathématiquement la sécurité de son modèle Proof of Stake avant de le mettre en œuvre. Une approche alignée sur la vision académique : concevoir, démontrer puis construire.

Le nouveau centre CD&CD et l'agenda de formation

La dernière partie de l'atelier s'est concentrée sur le nouveau Centre pour l'informatique décentralisée et la confiance numérique au sein de l'UBA. Garay a présenté deux lignes principales : l'une orientée vers les principes fondamentaux de la cryptographie, comprenant des sujets tels que les preuves de connaissance nulle et l'informatique multipartite sécurisée ; et un autre dédié à la programmation et à la vérification des contrats intelligents avec des méthodes formelles, éventuellement assistées par l'intelligence artificielle.

L’objectif est clair : former des talents et produire une recherche solide dans un domaine où il reste encore beaucoup à démontrer. Car, comme le souligne Garay, la décentralisation n’est pas un mot à la mode : c’est un défi mathématique, technique et conceptuel dont l’avenir s’écrit encore.