Interopérabilité des Systèmes Blockchains

Blockchain Systems Interoperability

• Auteur / Autrice : Léo Besançon
• Direction : Parisa Shariat Ghodous, Catarina Ferreira Da Silva, Jean-Patrick Gelas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (Lyon ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Ernesto José Exposito Garcia
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Parisa Shariat Ghodous, Catarina Ferreira Da Silva, Jean-Patrick Gelas, François Charoy, Yamine Aït-Ameur, Nicolas Figay, Salima Hassas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Charoy, Yamine Aït-Ameur

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écosystèmes d'applications mobiles (informatique)

Dans les jeux vidéo

Ontologie

Innovation

Blockchains

Mots clés libres

Blockchain

Interopérabilité

DApps

Ontologies

SWRL

Systèmes distribués

Blockchain

Interoperability

DApps

Ontologies

SWRL

Distributed Systems

Résumé

La Blockchain est une technologie disruptive. Elle s'intègre dans un écosystème décentralisé d’applications aux propriétés intéressantes : la transparence des transactions, l’auditabilité des applications, ou encore la résistance à la censure. Les domaines d'application sont variés, de la finance à la santé ou au jeu vidéo. La technologie a évolué depuis sa création en 2008 et possède de nombreuses perspectives. Néanmoins, le domaine rencontre de nombreux défis. Chaque Blockchain utilisant ses propres standards et modèles économiques, il subit notamment un manque d’interopérabilité à différents niveaux : entre les différents projets d'une Blockchain, entre les différentes Blockchains, ainsi qu’entre les Blockchains et les autres systèmes. Un aspect important de l'interopérabilité des systèmes Blockchains est leur interopérabilité sémantique, qui nécessite de définir formellement les concepts liés. Un autre défi est la conception d'applications Blockchains décentralisées. Ces applications intègrent la technologie Blockchain, mais aussi d'autres services qui permettent de satisfaire les contraintes de l'application pour lesquelles la Blockchain n'est pas adaptée. Cependant, il est complexe de choisir les services Blockchain les plus adaptés à une application donnée. Cette thèse a pour objectif la proposition d’un cadre permettant d’améliorer l’interopérabilité des applications Blockchain décentralisées. Pour cela, nous développons une méthodologie d'aide à la conception de ces applications, ainsi qu'une ontologie Blockchain qui aide à formaliser leurs concepts. Ce cadre est validé dans le domaine des jeux vidéo Blockchain. Cet environnement est complexe, car il nécessite le partage de données volumineuses. De plus, les contraintes de latence doivent être respectées.

Blockchains are a disruptive technology. They enable an ecosystem for decentralized applications with interesting properties: transaction transparency, application auditability or censorship resistance. It has applications in various fields, such as finance, healthcare or video games. It has evolved a lot since its creation in 2008, and presents numerous perspectives. However, the field faces many challenges, in particular a lack of interoperability at several levels: between projects on a same Blockchain, between different Blockchains, or between Blockchains and other systems. One important aspect of Blockchain systems interoperability is semantic interoperability. It relies on formal definitions of the related concepts. Another challenge is the design of decentralized Blockchain applications. These applications integrate Blockchain technology, but also other services that satisfy the constraints of the application that Blockchain is not suitable for. However, it is complex to choose the most suited Blockchain service for a given application. With this PhD work, we propose a framework that can improve interoperability for decentralized Blockchain applications. We achieve this with the design of a methodology and a Blockchain ontology that help formalize the concepts related to an application. This framework is validated in the context of Blockchain video game development. It is a complex use case, as it needs to share storage intensive data and satisfy the latency constraints.