SEGMENT, a blockchain solution for the future

Blockchain – “chain of blocks” in English, sometimes also referred to as DLT (“Distributed Ledger Technology”) – is a relatively recent technology but holds almost infinite potential.

Simply put, a blockchain is a kind of fully distributed/decentralized database where data is written into blocks by complex cryptographic algorithms, ensuring the reliability and security of the data it contains.

There are already numerous blockchains around the world: Bitcoin, Ethereum, Hyperledger, Stellar, Corda, Hashgraph, Horizen, Cardano, AlephZero, Avalanche… What are SEGMENT’s advantages and strengths over other blockchains on the market ?

SEGMENT in brief

QUE PROMET SEGMENT ?

Pas de limites. Pas de frontières. Pas de freins. 

SEGMENT s’inscrit pleinement dans une dynamique blockchain mondiale.

Depuis plus de 10 ans que cette technologie existe (Bitcoin a été lancé en janvier 2010), de nouvelles façons de faire apparaissent (Ethereum et ses smart-contracts), de nouvelles façons de penser (Polkadot et les side-chains), de nouveaux usages (Uniswap et les protocoles DeFi).

Découvrez point par point SEGMENT en détail :
1. ses spécificités méthodologiques et technologiques : une blockchain de 3ème génération
2. le marché à venir dans lequel il s’inscrit déjà : un modèle économique pour demain

1. SEGMENT, une blockchain de 3ème génération

La couche applicative dans SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques qui sont optimisées pour des tâches particulières (Bitcoin = transactions crypto-monétaires, Ethereum = applications natives (Solidity) sur smart-contracts, etc), SEGMENT est une plateforme blockchain “root” permettant de construire des applicatifs de toutes sortes en surcouches : DeFi, DAX/DEX, GOA/DAO, dials IOT, protection de datas sensibles, votes en ligne, certification de documents, transactions financières, échanges cryptés point-à-point, etc. dans des langages communs (ES6, React) via une API publique.

La sécurisation des datas SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques où seules les transactions sont écrites dans les blocks (les datas sont généralement stockées dans un cloud et les wallets sur des exchanges ou du hard type Ledger) dans SEGMENT les contrats, les datas, les wallets, etc sont encryptés dans la chaine de blocks spécifique à chaque cube.

SEGMENT ne fait appel à aucune entité extérieure (API externe, dépôts de code, atomic swap, cloud, etc), il crée son écosystème technologique complet, évitant ainsi les attaques de substitution (confusion de dépendance).

En août 2013, une faille dans la classe Java SecureRandom pouvait générer des collisions dans les valeurs k nonce utilisées pour ECDSA dans les implémentations de Bitcoin sur Android. Lorsque cela se produisait, la clé privée pouvait être récupérée, permettant de voler des Bitcoins dans le wallet concerné.

SEGMENT et sa cryptographie

Contrairement aux blockchains classiques où la cryptographie sert à protéger/sécuriser les comptes Users (keys privées/publiques) et à vérifier la validité d’un block de transactions (contrôle du hash SHA de filiation), dans SEGMENT la cryptographie sert à tout : stockage, échanges, transactions, langages, etc.

De plus SEGMENT est Q-resistant (résistance à une attaque quantique) : voir page Technologies “6. Cryptographie”.

Le sharding dans SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques (Ethereum2 par exemple) où le sharding est en fait un appel à des sous-chains, dans SEGMENT le sharding est une répartition dans un même cube/client/projet des données entre toutes les machines connectées. Reconstituer une donnée dont on a besoin (pour la consensualiser par exemple) n’est donc pas problématique puisque l’opération ne se réalise qu’en interne.

SEGMENT tronçonne la chaîne de blocs complète (qui, du coup, n’existe nulle part en version intégrale consultable) et la répartit par segments (d’où le nom…) sur toutes les machines selon leurs puissances, leurs capacités mémoire et leur rapidité à recevoir, traiter et retourner des données.

Ce Sharding permet en outre d’éviter d’avoir à exposer l’intégralité des données à une attaque sur une ou plusieurs machines, puisque les blocs contenus par chacune d’elles, même une fois décryptés, ne suffisent pas à en reconstituer l’intégralité.

“Le fait que dans un système ‘shardé’ la production de blocs (et pas uniquement sa vérification) soit hautement accessible et puisse être effectuée même sur des ordinateurs portables grand public est également très important.“

Vitalik Buterin, fondateur d’Ethereum, 17/08/2020… avec SEGMENT nous ajoutons : et sur smartphones, et sur objets connectés, et sur n’importe quoi capable de communiquer.

SEGMENT n’a pas besoin de miners

Contrairement aux blockchains classiques où un miner/validateur produit un block (par POW, POS, DPOS peu importe) qui sera ensuite validé par consensus ou rejeté, dans SEGMENT le consensus est pré-block : ce n’est qu’une fois ce consensus réalisé (les machines en charge de la transaction la reconnaisse comme valide) que le block est écrit. Ceci est possible par un protocole POI (Preuve d’identité) spécifique à SEGMENT.

La sécurité des protocoles SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques où il suffit de posséder 51% des “miners” (selon les blockchains, quelques centaines ou milliers de nodes) et de valider soi-même une fausse transaction sur toutes ces machines pour attaquer/falsifier la blockchain, attaquer/falsifier une transaction SEGMENT nécessiterait de prendre le contrôle de plus de 80% de toutes les machines connectées (voir page Technologies “8. Datas et Transactions”).

Les acteurs dans SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques où les nodes sont des pools de minage extrêmement puissants, les acteurs de SEGMENT sont de simples machines : ordinateurs, tablettes, smartphones, mais aussi tous les appareils relevant de l’IoT (Internet des Objets) : capteurs, véhicules, montres, appareils électro-ménagers, drones, etc.

Ce sont elles qui dialoguent entre elles, comparent leurs données, s’interrogent les unes les autres et, au final, décident si une transaction est acceptée ou pas, ce qui permet de réaliser à terme des dizaines de milliers de transactions par seconde ; en effet, n’étant pas minée, chaque transaction est validée consensuellement par des groupes de machines, garantissant ainsi une scalabilité systémique absolue.

“Deuxièmement, la validation côté client est extrêmement importante pour que tout cela fonctionne. Un réseau où seules quelques personnes gèrent des nœuds et où tout le monde leur fait vraiment confiance est un réseau qui peut facilement être repris par des intérêts particuliers.“
Vitalik Buterin, fondateur d’Ethereum, 17/08/2020

Des transactions SEGMENT quasi-illimitées

Contrairement aux blockchains classiques où le nombre de transactions simultanées et la durée de leur traitement (2 à 10 minutes) sont conditionnés par le nombre de nodes/miners au travail, SEGMENT peut virtuellement traiter des millions de transactions : il suffit de 5 nodes par transaction, et donc si on a 1 million de machines connectées au même moment, on peut virtuellement réaliser 200 000 transactions simultanées, soit environ 50 000 TPS (transactions/seconde) à raison de 3 à 4 secondes (en moyenne) par transaction.

No-fork SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques où lorsqu’un jeu de transactions est envoyé sur le réseau, c’est le premier node qui solutionne l’énigme cryptographique (POW) ou possède suffisamment de ressources (POS) qui produit le nouveau bloc et l’écrit à la suite des autres, et où d’autres nodes computeront les blocs précédents pour valider les transactions en cours (si elles ne sont pas d’accord le consensus n’aura pas lieu et la chaîne de blocs se scindera en deux, isolant la partie considérée comme frauduleuse : “Hard Fork“), dans SEGMENT, lorsqu’une transaction est lancée le consensus précède l’écriture du bloc : les nodes en charge d’approuver collectivement la transaction se mettent d’abord d’accord entre elles, et seulement ensuite procèdent à l’écriture du bloc. Il n’y donc pas de Fork possible dans SEGMENT.

Alors que les blockchains classiques regroupent différentes transactions dans un bloc unique et consensualisent l’état de la chaine, SEGMENT consensualise la transaction elle-même avant son écriture : traiter chaque transaction séparément permet sa possible actualisation.

Les actualisations dans SEGMENT

Contrairement aux blockchains classiques où l’inflation exponentielle de données à stocker et à computer (plusieurs gigaoctets pour Bitcoin) limite leur traitement à des machines de plus en plus puissantes, SEGMENT s’en écarte résolument et choisit d’actualiser ses blocs.

Certains puristes diront que, par définition, l’une des caractéristiques blockchain est l’immutabilité garantie de ses blocs de transactions. Pour SEGMENT nous avons pensé les choses autrement : les transactions étant traitées une par une il ne sert à rien de conserver le bloc “Mr. Untel a dépensé 1 unité de compte pour le titre de transport n°123456 afin de prendre le bus de la ligne 27 le 15 avril 2014 à 8h30” pendant des décennies… Si Mr. Durand veut conserver cette information ça ne regarde que lui : cette fonction d’historicisation individuelle des transactions est disponible en option dans SEGMENT, alors qu’elle est la base même des protocoles de sécurité sur les autres blockchains qui traitent les transactions par paquets.

SEGMENT n’est pas une blockchain comme les autres mais une DDLT de 3ème génération : une “Dynamic Distributed Ledger Technology”.

SEGMENT et ses wallets-inside

Contrairement aux blockchains classiques où les utilisateurs détiennent leurs wallets sur des exchanges externes ou sur des clés type Ledger, SEGMENT contient ses wallets utilisateurs en interne, encryptés dans ses blocs… Fini les vols de millions de dollars mal sécurisés par des exchanges externes mal paramétrés en termes de sécurisation, et de ce fait sujets à attaques incessantes.

Chaque utilisateur possède autant de wallets que de types d’objets numériquement stockables (tokens) : des valeurs en monnaies, des kWh, des positions géolocalisées, des votes, des heures de temps, etc., protégés à la fois cryptographiquement et par des protocoles de sécurité : KYC optionnel, Multi-Factors Authentification, Q/R.

Les DAO sur SEGMENT

Une DAO, ou organisation autonome décentralisée (“Decentralized Autonomous Organisation“), est un concept d’organisation régie par des règles numériques forcées (smart-contracts) et directement contrôlée par les actionnaires sans gestion hiérarchique. Les DAO impliquent un ensemble de personnes coopérant selon un protocole open source auto-exécutable.

Dans SEGMENT les DAO peuvent être de deux types :

• par GOA (Groupe d’objets associés) : plusieurs machines peuvent partager un identifiant commun et un wallet commun, et traiter les transactions en tant que groupe, avec des règles internes déterminant comment les revenus sont répartis entre chaque machine du groupe.

• comme organisation : plusieurs entités (entreprises, individus) mutualisent leurs machines pour réaliser une tâche, par exemple produire une série limitée d’objets en impression 3D. Le propriétaire des imprimantes 3D, le plasturgicien qui livre la matière première, l’énergéticien qui fournit l’électricité et le transporteur qui livrera les produits finis au client créent une “entreprise virtuelle temporaire” sans locaux, sans stock, sans masse salariale et sans statut. La DAO est dissoute sitôt la tâche terminée.

DeFi sur SEGMENT (prêt Flash Loan)

Les protocoles DeFi (Decentralized Finance) sur SEGMENT se présentent sous la forme de séquestres réalisées par des GOAs/DAOs.

• Alice veut acheter un NFT (token non-fongible) identifié par son KYT (Know Your Token : identifiant unique) mis en vente par Bob sur la plateforme d’échanges pour un certain montant qu’elle ne possède pas, par exemple 1000 unités (CHF, Euros, ETH, peu importe).

• Alice lance un GOA sur la plateforme, demandant à se faire prêter ces 1000 unités à un taux de rendement qu’elle fixe elle-même (1%, 5%, 10%…) pour une durée précise : plus son taux de rendement sera élevé et le terme court (une semaine, un mois…) et plus elle aura de chances de lever rapidement ces fonds.

• Les souscripteurs/investisseurs versent alors entre 1 et 1000 unités dans le wallet du GOA ; une fois les 1000 unités levées, le GOA achète le NFT à Bob pour le compte de Alice. Celui-ci est ajouté au wallet du GOA, valant titre de “propriété collective” du GOA : il le détient sous séquestre.

• Si à la date de remboursement+intérêts au GOA fixée dans le smart-contract, Alice n’a pas réussi à trouver les fonds, le NFT appartient de fait au GOA qui peut à son tour le revendre, le montant de la vente étant redistribué à chaque contributeur au pro-rata de sa mise initiale.

• Si Alice a commencé à rembourser mais n’arrive pas au terme du montant (1000+x%) cette somme est elle aussi redistribuée aux contributeurs selon la même règle.

• Si Alice a réussi à rembourser les montants prévus en temps et en heure, la pleine propriété du NFT lui est contractuellement attribuée : le block de la chaine décrivant les contenus de ses wallets (assets/tokens détenus) est crédité du KYT de son NFT.

SEGMENT et l’environnement

Résoudre une transaction sur SEGMENT ne consomme guère plus d’électricité que ce que consomme un post sur Twitter ou un court échange sur Whatsapp… quelques octets de datas cryptées échangées, quelques secondes de calculs et la transaction est terminée.

Parce qu’il n’y a ni énigme à résoudre ni gigas de données à computer, un simple échange de quelques signes de codes entre machines suffit. Ce qui, pour cette raison, permet de faire d’un IoT un node comme un autre. 

SEGMENT est une “société de machines” organisée autour règles et de protocoles techniques où toute intervention humaine est exclue. Une machine n’a ni la conscience de son intérêt immédiat, ni l’intention de tricher ou de mentir : elle ne fait que ce pourquoi elle est faite.

2. SEGMENT, un modèle économique pour demain

SEGMENT et la “Post-App Era”

Par son “protocole de plateforme”, SEGMENT promet que ce qui capturera, ce qui créera demain de la valeur, ce n’est pas (ou alors très marginalement) qu’on puisse contractualiser des échanges entre acteurs économiques, mais qu’une plateforme universelle peer-to-peer sécurisée permette à tout utilisateur de créer lui-même à la demande les applicatifs dont il a besoin – et autant qu’il en aura besoin -, que ce soit pour des usages individuels ou collectifs (entreprises, collectivités, associations) via des protocoles sécurisés, intangibles et infalsifiables.

C’est la prochaine frontière à dépasser, celle que Gartner appelle déjà la Post-App Era, l'”ère Post-Appli”. On entre alors dans des domaines où l’internet des objets (IoT), la 5G, l’intelligence artificielle (IA) et les technologies distribuées (blockchain) convergent pour produire des échanges décentralisés (sans tiers de confiance interposés) garantis par des protocoles robustes, fiables, et résistants à la censure ou aux attaques.

L’arrivée des réseaux 5G vient confirmer l’intérêt stratégique initial de SEGMENT : faire entrer la blockchain dans nos “phones-as-nodes”

Alors où est la valeur ?

Contrairement au modèle économique “application” actuel où la valeur est générée par la couche applicative*, dans SEGMENT la valeur est générée par le protocole : c’est dans sa capacité à faire dialoguer, interagir et travailler des machines de façon fiable, sécurisée et inviolable (ni base de données toujours piratable, ni intervention possible dans les flux d’informations cryptés, ni prise de contrôle extérieure possible du contrat codé dans les blocs, ni modification possible des conditions sans consensus peer-to-peer) que réside la valeur ajoutée. SEGMENT, en soi, ne fait rien : il rend possible le fait de faire.

* Dans l’industrie numérique, la valeur (capitalisation) est toute entière contenue dans le “service applicatif” au client (GAFAs). L’ère “Post-Appli” fait le pari que dans les années à venir elle sera toute entière contenue dans l’offre technologique permettant la production d’applicatifs à la demande.

On en parle…
“Certains parlent d’une technologie pouvant « uberiser Uber », sous-entendant que le modèle peer to peer de la blockchain pourrait faire disparaître les plateformes centralisatrices. Certains préparent même des BlockChain de l’internet des objets (Projet “Segment”). La promesse BlockChain est donc colossale.“
Cyril Garnier, DG SNCF Développement, oct 2016.