La cryptographie est née d'une constatation fondamentale : la sécurité des communications ne peut reposer sur des intermédiaires de confiance ou des autorités centralisées. Ce scepticisme à l'égard du pouvoir concentré trouve un écho dans l'école autrichienne d'économie, en particulier dans la critique de Friedrich Hayek à l'égard des monopoles monétaires gouvernementaux et son plaidoyer en faveur de la concurrence entre les monnaies. À la croisée de la méfiance cryptographique et du libéralisme économique, Bitcoin a introduit la blockchain comme fondement de monnaies numériques concurrentes sécurisées par la cryptographie plutôt que par des autorités centrales. La blockchain a permis un consensus où la confiance émerge paradoxalement de la méfiance mutuelle entre les participants au réseau.

Cette thèse fait progresser les registres distribués grâce à deux contributions. Premièrement, nous abordons la digitalisation des monnaies locales à travers quatre constructions basées sur la blockchain : Base-Local établit un cadre fondamental ; Geo-Limited impose des contraintes géographiques via des protocoles de limitation de distance ; Geo-Demurrage introduit une surestarie géographique ; et Uni-Local démontre une évolutivité universelle tout en maintenant les incitations à dépenser localement.

Deuxièmement, nous introduisons la preuve de comportement (Proof of Behavior, PoB), un mécanisme de consensus qui remplace les calculs énergivores par des actions humaines vérifiables. Nous résolvons la dichotomie entre décentralisation et vérification comportementale en intégrant des fonctions de délai vérifiables pour la preuve de travail séquentielle. L'architecture comprend un mécanisme de checkpoint tirant parti du consensus pBFT avec des agrégations de signatures. Nous établissons des garanties de sécurité grâce à la correspondance avec le protocole Bitcoin Backbone tout en identifiant et en atténuant les attaques spécifiques à PoB, notamment le minage égoïste et les blocs frères concurrents. Le prototype EcoMobiCoin valide la faisabilité en récompensant la mobilité écologique.

Ces contributions démontrent que la technologie blockchain peut servir des objectifs sociaux tout en maintenant les principes rigoureux de sécurité et de décentralisation essentiels aux systèmes sans confiance.

• Mme Maria Potop-Butucaru, PR, Sorbonne Université, rapporteuse
• M Quentin Bramas, MCF HDR, Université de Strasbourg, rapporteur
• M Gérard Chalhoub, PR, Université Clermont Auvergne, examinateur
• M Romaric Ludinard, MCF, IMT Atlantique, examinateur
• M Pascal Lafourcade, PR, Université Clermont Auvergne, directeur de thèse
• Mme Ariane Tichit, MCF, Université Clermont Auvergne, co-encadrante de thèse.

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