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Ledgera : sécurité des données et des calculs distribués

Ledgera propose une nouvelle manière de créer de la confiance dans les environnements distribués : produire des preuves vérifiables, tracer les opérations et rendre les calculs ou les données auditables, sans alourdir inutilement les applications.

L'usage

Un registre distribué modulaire visant à sécuriser les données

Ledgera est un registre distribué (ledger) modulaire visant à sécuriser les données et les calculs distribués entre entités ne se faisant pas confiance. Sa particularité est de mettre en avant les preuves cryptographiques : les calculs, les données et les échanges deviennent vérifiables, auditables et réutilisables entre acteurs.

Conçu comme un socle de confiance pour le développement de services distribués, Ledgera permet de prouver qu’un calcul a bien été réalisé, qu’une donnée n’a pas été modifiée, ou qu’une opération peut être auditée plus tard, sans imposer une infrastructure lourde à chaque usage. Car contrairement aux blockchains traditionnelles qui mobilisent le même mécanisme pour toutes les applications, Ledgera active uniquement les fonctions réellement nécessaires.

Pour prendre en charge les applications industrielles impliquant des charges de travail très gourmandes en calcul et des ensembles de données volumineux, Ledgera adopte une architecture modulaire qui s’appuie sur un pool flexible de nœuds logiciels appelés « Ledgents », capables de jouer des rôles distincts :

  • Les « Executors » effectuent les calculs,
  • les « Provers » produisent les preuves correspondantes,
  • les « Loggers » ancrent ces preuves dans un journal sécurisé à des fins d’auditabilité,
  • les « Storers » et les « Validators » ne sont introduits que lorsque les applications nécessitent de stocker durablement des résultats, de combiner des preuves entre plusieurs exécutions, de coordonner un état partagé, ou certifier les calculs via des preuves cryptographiques.

© Ledgera

Ses atouts

Fiabilité, frugalité, auditabilité...

Parmi les bénéfices :

  • Assurer fiabilité et intégrité : les données et les résultats de calcul peuvent être vérifiés afin de s’assurer qu’ils n’ont pas été perdus, altérés ou modifiés.
  • Offrir la frugalité : les données et les calculs peuvent être certifiés en utilisant peu de ressources de calcul et de communication.
  • Permettre l’auditabilité : les données utiles et les preuves de calcul peuvent être conservées et tracées afin de pouvoir être vérifiées dans le temps.
  • Apporter de la modularité : grâce aux Ledgents, Ledgera active uniquement les fonctions nécessaires selon l’application : calcul, preuve, stockage, traçabilité et coordination entre acteurs.

Dans Ledgera, une preuve n’est pas le calcul lui-même. C’est un certificat cryptographique produit de manière décentralisée par plusieurs Ledgents, qui attestent collectivement qu’un calcul donné a bien produit un résultat donné. Cette preuve peut ensuite être vérifiée, conservée et auditée.

Sara Tucci-Piergiovanni

Directrice de recherche — CEA-List
Ses fonctions

Les fonctions principales de Ledgera

Ledgera est une technologie open source développée en Rust. Elle repose sur trois fonctions principales :

  1. Le calcul vérifiable : exécuter des calculs et produire des preuves permettant de certifier l’exactitude ou l’intégrité des résultats.
  2. Le stockage vérifiable : conserver les données utiles afin de pouvoir les récupérer ultérieurement ou les mettre à disposition d’autres applications clientes. Ledgera stocke durablement les entrées et les résultats, et génère une preuve de stockage en plus de la preuve de calcul.
  3. Le registre sécurisé : enregistrer les preuves de calcul et de stockage de manière immuable dans un journal sécurisé (Secure Log), afin de garantir la traçabilité, la réutilisation et l’auditabilité des opérations.

Les services proposés par Ledgera

L’architecture modulaire de Ledgera a été pensée comme une base d’intégration robuste sur laquelle les utilisateurs et les développeurs peuvent définir leurs propres applications décentralisées. Elle a été déclinée pour l’implémentation de 2 applications visant à renforcer l’interopérabilité, la confiance et la conformité dans les écosystèmes numériques.

1. Ledgera Federated Learning (FL)
L’apprentissage fédéré permet d’entraîner un modèle d’intelligence artificielle sans déplacer les données des participants : celles-ci restent localement chez les utilisateurs, les entreprises ou les dispositifs qui les produisent. Cependant, dans les architectures classiques d’apprentissage fédéré, l’agrégation des entraînements locaux repose souvent sur un serveur central, qui peut devenir un point de fragilité ou de dépendance.

Ledgera FL renforce ce modèle en remplaçant cet agrégateur central par un ensemble de Ledgents. Ces agents logiciels agrègent les contributions des participants et produisent des preuves vérifiables de l’agrégation réalisée, ainsi que de la participation des contributeurs. Les données brutes ne sont pas partagées, tandis que le calcul d’agrégation devient traçable, vérifiable et auditable.
Ledgera FL apporte ainsi plus de robustesse et de confiance à l’apprentissage fédéré, sans remettre en cause son principe fondamental : entraîner des modèles collaboratifs tout en gardant les données à leur source.


2. Ledgera Flow
L’application Ledgera Flow permet de tracer et de vérifier des processus physiques ou numériques impliquant plusieurs acteurs. À chaque étape importante — création, transformation, contrôle, transfert ou validation — des preuves peuvent être produites et enregistrées afin de garantir l’intégrité des informations et de faciliter les audits.

Elle permet non seulement de vérifier qu’une donnée n’a pas été modifiée, mais aussi de suivre l’enchaînement des étapes d’un processus et de s’assurer qu’il respecte un cadre défini. Par exemple, dans le cas d’un passeport numérique de produit, Ledgera Flow peut aider à suivre l’origine des composants, leurs transformations, leurs assemblages et les contrôles réalisés tout au long du cycle de vie.

Ledgera Flow apporte ainsi une base de confiance légère pour la traçabilité, la conformité et l’audit entre organisations, sans exposer inutilement toutes les données.

Avec des exemples comme Ledgera FL ou Ledgera Flow, cette approche ouvre la voie à des applications plus robustes, plus transparentes et plus faciles à auditer, dans des écosystèmes où plusieurs acteurs doivent collaborer sans dépendre d’un tiers central.

Pour en savoir plus sur Ledgera :