Architecture décentralisée : définition et fonctionnement

Le modèle ou architecture client-serveur est une architecture centralisée avec un ou plusieurs serveurs auxquels les clients se connectent.
Il existe une autre architecture nommée architecture décentralisée qui est de plus en plus utilisée.

Dans ce guide complet, je vous explique ce qu’est une architecture décentralisée et je vous donne plusieurs applications et exemples d’utilisations.

Qu’est-ce qu’une architecture décentralisée

L’architecture décentralisée est un paradigme de conception de système qui distribue les composants, les fonctions et les processus à travers le réseau. Contrairement aux systèmes centralisés où la prise de décision et le traitement des données sont concentrés en un point central, les systèmes décentralisés répartissent ces fonctions sur plusieurs points ou nœuds du réseau.

Dans une architecture décentralisée, chaque nœud fonctionne de manière indépendante et il n’y a pas de point de défaillance unique. Cela signifie que même si un nœud tombe en panne, le système peut continuer à fonctionner. Les systèmes décentralisés sont donc plus résistants et plus fiables.

Souvent, les offrent plusieurs avantages tels que l’amélioration de l’évolutivité, la tolérance aux pannes et la résistance à la censure.
Cependant, elles présentent également des défis tels qu’une complexité accrue, un risque d’incohérence des données et la difficulté d’obtenir un consensus global ou une coordination entre les nœuds.

Quels sont les avantages et inconvénients d’un système décentralisée

Les systèmes décentralisés offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux systèmes centralisés, notamment !

Une sécurité et une résilience accrues : Les systèmes décentralisés sont plus difficiles à pirater ou à attaquer parce qu’ils n’ont pas de point de défaillance central unique. Si un nœud du réseau est compromis, les autres nœuds peuvent continuer à fonctionner
Répartition de la charge de travail de l’exécutif : La structure décentralisée permet à l’exécutif de partager son fardeau avec d’autres personnes à un niveau inférieur, ce qui lui permet de se concentrer sur des tâches plus urgentes et plus critiques
Transparence et responsabilité accrues : Les systèmes décentralisés sont souvent plus transparents et plus responsables que les systèmes centralisés, car ils reposent sur un mécanisme de consensus. Cela signifie que tous les participants au réseau doivent être d’accord sur les changements avant qu’ils ne soient effectués.
Efficacité et évolutivité accrues : Les systèmes décentralisés peuvent être plus efficaces et plus évolutifs que les systèmes centralisés parce qu’ils peuvent répartir la charge de travail entre plusieurs nœuds
Plus d’innovation et de choix : Les systèmes décentralisés peuvent favoriser l’innovation et le choix car ils ne sont pas contrôlés par une seule entité. Chacun peut développer de nouvelles applications et de nouveaux services pour le réseau

Les systèmes décentralisés présentent également certains inconvénients, notamment :

La complexité : Les systèmes décentralisés peuvent être plus complexes à concevoir et à mettre en œuvre que les systèmes centralisés. En effet, ils doivent être en mesure de coordonner et d’approuver les changements sans autorité centrale
Conflit : La décentralisation peut conduire à des conflits si elle n’est pas bien gérée dans une structure organisationnelle
Évolutivité : Les systèmes décentralisés peuvent être plus difficiles à faire évoluer que les systèmes centralisés. En effet, ils doivent être capables de gérer davantage de transactions et de données à mesure que le réseau se développe
Coût : Dans un contexte organisationnel, la décentralisation peut coûter plus cher que la centralisation, car elle nécessite la mise en place de systèmes qui peuvent rendre la communication plus automatique
Sécurité : Si les systèmes décentralisés sont plus résistants aux attaques que les systèmes centralisés, ils n’en sont pas pour autant immunisés. Des acteurs malveillants peuvent toujours exploiter les vulnérabilités du réseau ou des nœuds individuels
Maintenance : Les systèmes décentralisés peuvent être plus difficiles à maintenir que les systèmes centralisés. En effet, il n’y a pas d’autorité centrale pour prendre les décisions concernant le réseau

Il est important de noter que les avantages et les inconvénients des systèmes centralisés/décentralisés peuvent varier en fonction de leur mise en œuvre. Par exemple, certains systèmes décentralisés sont plus sûrs et plus évolutifs que d’autres. En outre, les inconvénients des systèmes décentralisés peuvent souvent être atténués par une conception et une mise en œuvre soignées.

Quels sont les exemples d’utilisation d’architecture décentralisée

Réseau peer-to-peer (P2P)

L’informatique ou le réseau pair-à-pair (P2P) est une architecture d’application distribuée qui répartit les tâches ou les charges de travail entre les pairs. Dans les réseaux P2P, tous les ordinateurs et appareils qui en font partie sont appelés pairs, et ils partagent et échangent des charges de travail. Chaque pair dans un réseau pair-à-pair est égal aux autres pairs. Il n’y a pas de pairs privilégiés, ni de dispositif administrateur principal au centre du réseau.

Les pairs mettent une partie de leurs ressources, telles que la puissance de traitement, le stockage sur disque ou la largeur de bande du réseau, directement à la disposition des autres participants au réseau, sans qu’une coordination centrale par des serveurs ou des hôtes stables ne soit nécessaire. Les pairs sont à la fois fournisseurs et consommateurs de ressources, contrairement au modèle client-serveur traditionnel dans lequel la consommation et l’offre de ressources sont divisées.

Sch&ma de fonctionnement du P2P Bittorrent

Le peer-to-peer ou P2P : qu’est-ce-que c’est et comment cela fonctionne

Réseaux sociaux décentralisées

Les réseaux sociaux décentralisés sont des plateformes qui distribuent les données sur plusieurs serveurs plutôt que de les stocker sur un seul serveur central. Ils utilisent la technologie blockchain pour garantir l’intégrité des données et empêcher la censure³. Voici quelques exemples de réseaux sociaux décentralisés :

Minds : Alternative à Facebook et YouTube, Minds est une plateforme open-source sur laquelle vous pouvez publier des vidéos, des blogs et des images, et échanger des messages et des vidéos en toute sécurité avec des groupes ou des amis. Vous pouvez gagner des jetons pour vos contributions, qui peuvent être utilisés pour améliorer votre chaîne
Aether : Aether est une plateforme peer-to-peer à code source ouvert pour les communautés autogérées avec une modération vérifiable et des élections de mods. Le contenu d’Aether est éphémère par nature et n’est conservé que pendant six mois, à moins que quelqu’un ne le sauvegarde
Bluesky Social : Bluesky une nouvelle plateforme sociale décentralisée qui se présente comme une alternative à Twitter. Elle utilise une technologie open source nommée le protocole AT (Authenticated Transfer Protocol) qui permet une architecture décentralisée
Mastodon : Mastodon est un réseau social décentralisé qui offre des services de réseautage social décentralisés et auto-hébergés à code source ouvert gratuitement. Il s’agit d’un système auto-fédéré, ce qui signifie que différents serveurs sont hébergés par les utilisateurs et que ces serveurs agissent également comme des nœuds au sein du réseau
Publish0X : Publish0X est une plateforme de médias sociaux décentralisée où les auteurs et les lecteurs peuvent gagner des crypto-monnaies à partir du pool de récompenses de la plateforme

Ces plateformes offrent aux utilisateurs un meilleur contrôle sur leurs données et leur contenu, en proposant souvent des fonctionnalités telles que le chiffrement de bout en bout pour la confidentialité, la possibilité de monétiser le contenu et la résistance à la censure.

Architecture décentralisée Mastodon (Fediverse)

Blockchain

Une blockchain est une base de données distribuée ou un registre partagé entre les nœuds d’un réseau. Elle est surtout connue pour le rôle crucial qu’elle joue dans les systèmes de crypto-monnaie en conservant un enregistrement sécurisé et décentralisé des transactions.

La technologie blockchain se compose de “blocs” qui contiennent des lots de transactions horodatées, chaque bloc étant lié au précédent par cryptographie, formant ainsi une chaîne. Les données contenues dans ces blocs sont structurées et accessibles d’une manière unique par rapport aux bases de données traditionnelles.

La blockchain recueille les informations relatives aux transactions et les inscrit dans un bloc, comme une cellule d’une feuille de calcul contenant des informations. Une fois le bloc rempli, les informations sont soumises à un algorithme de cryptage, qui crée un nombre hexadécimal appelé “hash” (hachage). Le hachage est ensuite introduit dans l’en-tête du bloc suivant et crypté avec les autres informations du bloc. Cela crée une série de blocs qui sont enchaînés les uns aux autres.

Les technologies blockchain telles que Bitcoin et Ethereum sont des exemples d’architectures et de systèmes décentralisés. Ces systèmes permettent aux personnes d’écrire et d’exécuter des programmes qui, en pratique, ne peuvent pas être modifiés après leur création ni altérés pendant leur exécution.

Systèmes de serveurs décentralisés

Il s’agit d’un réseau en nuage composé de nombreux nœuds informatiques indépendants, allant d’ordinateurs individuels à des centres de données entiers, répartis dans le monde entier. Contrairement aux fournisseurs de services en nuage centralisés comme Google et Amazon, une infrastructure décentralisée repose sur un réseau distribué d’ordinateurs et de dispositifs matériels (“nœuds”) qui travaillent tous ensemble pour répondre aux besoins des utilisateurs.

Apache Cassandra, MongoDB et Amazon DynamoDB sont des exemples de systèmes de serveurs décentralisés. Dans ces systèmes, la partie serveur du système total est décentralisée.
L’architecture globale reste une architecture client-serveur – certains nœuds du système étant des clients et d’autres des serveurs.

Applications décentralisées (DApps)

Il s’agit de programmes sécurisés et immuables fonctionnant sur un réseau décentralisé en combinaison avec des technologies frontales et dorsales traditionnelles. Elles permettent à une grande partie des activités d’échapper au contrôle d’une partie centrale.

Chacun de ces exemples exploite les principes de la décentralisation pour améliorer la protection de la vie privée, la fiabilité et la rentabilité.