Les blockchains ont comme objectif premier la réalisation d'échanges entre utilisateurs dans un environnement où les participants sont « pairs » et ne se font pas a priori confiance. La sécurisation des échanges se fait à l'aide d'un protocole informatique, dit de consensus. Le protocole de consensus le plus connu est peut-être Bitcoin mais son principal inconvénient est la consommation d'énergie nécessaire à la validation des échanges. Algorand est l'un des protocoles de consensus les plus intéressants publiés ces dernières années basé sur un mécanisme de consensus appelé preuve d'enjeu, qui ne consomme pas d'énergie. Sur la base de sa propre mise (la somme d'argent détenue par un mineur), un mécanisme appelé «tri cryptographique» permet à un ou plusieurs participants d'être élus pour valider les transactions de manière confidentielle, aléatoire et vérifiable. L'intérêt d'Algorand est de protéger l'identité de ces participants et d'éviter ainsi une attaque par déni de service distribué (DDoS) contre les participants sélectionnées. L'un des inconvénients d'Algorand est le fait que le nombre de participants sélectionnés ne peut pas être déterminé à l'avance. Cela limite l'utilisation de cette technique d'élection à une petite classe d'algorithmes de consensus.

L'objectif de ce stage est de mettre en place un protocole pour l'élection secrète d'un leader dans un comité de taille fixe. La spécification de haut niveau du protocole dans le cas où tous les participants sont honnêtes mais curieux et le comité est fixe et connu à l'avance est déjà disponible. Le candidat devra d'abord fournir une preuve de correction du protocole et après implémenter cette première spécification de la manière suivante:

• Codage du module d'élection secrète
• Intégration du module dans une blockchain existante (par exemple Tendermint [1] ou TenderBake[2])
• (bonus) Extension de la spécification du protocole à l'élection d'un comité
• (bonus) Extension de la spécification du protocole en cas d'agents malveillants

[1] Yackolley Amoussou-Guenou, Antonella Del Pozzo, Maria Potop-Butucaru, Sara Tucci Piergiovanni: Correctness of Tendermint-Core Blockchains. OPODIS 2018: 16:1-16:16

[2]L. Astefanoaei, P. Chambart, A. Del Pozzo, T. Rieutord, E. Tate, S. Tucci-Piergiovanni, Eugen Zualinescu. Nomadic Labs and CEA List. “Tenderbake -- A Solution to Dynamic Repeated Consensus for Blockchains.” (2020).