Que sont les systèmes fédérés et Fediverse ?

Que sont les systèmes fédéraux et en quoi diffèrent-ils des systèmes centralisés et décentralisés ?

Un système d'information fédéré est une architecture conditionnellement décentralisée dans laquelle des réseaux, plates-formes ou nœuds indépendants interagissent les uns avec les autres sur la base de règles communes, sans transférer le contrôle complet des données à un seul centre.

De tels systèmes fonctionnent sur la base d'un protocole ouvert. De plus, chaque nœud est géré de manière autonome : il a son propre propriétaire, ses propres règles de modération et sa propre audience.

Contrairement aux plateformes centralisées comme Telegram ou WhatsApp, où les serveurs et les données appartiennent à une entreprise, dans un réseau fédéré, il n'y a pas de point de défaillance unique autre que la panne de l'un des serveurs. Dans le même temps, les participants au réseau peuvent avoir accès aux utilisateurs d'autres nœuds.

Les réseaux fédérés occupent une position intermédiaire entre centralisé et décentralisé. Contrairement à l'architecture Web3, ils offrent un compromis : confier les données à un serveur sélectionné qui peut être contrôlé personnellement, tout en maintenant une connectivité globale avec le reste du monde.

Comment sont apparus les systèmes fédérés de transmission de données ?

L’un des exemples de fédération les plus courants est le courrier électronique. Les utilisateurs de Gmail peuvent échanger des messages avec les propriétaires d'autres boîtes mail comme ProtonMail ou des serveurs d'entreprise grâce à un protocole unique SMTP. Normalisé en 1982, c'était l'un des premiers exemples de système fédéré : n'importe qui pouvait créer son propre serveur de messagerie, devenant automatiquement partie intégrante d'un réseau partagé sans la permission de quiconque.

En 1979-1980, Usenet est apparu, un système de groupes de discussion dans lequel les messages étaient répliqués entre les serveurs universitaires. Au départ, cela fonctionnait sur le protocole UUCPet en 1986, j'ai opté pour un modèle spécialement créé pour elle NNTP.

En 1984, le programmeur Tom Jennings a lancé FidoNet, un réseau BBS-stations (babillards électroniques). Ils échangeaient des messages via une connexion commutée à certaines heures programmées pour réduire les coûts de communication.

En 1999, un protocole est apparu XMPP (Jabber) est un standard ouvert pour la messagerie instantanée. N'importe quelle organisation pouvait créer son propre serveur Jabber et les utilisateurs de différents nœuds correspondaient librement entre eux.

La caractéristique commune de tous ces systèmes est un standard ouvert au lieu d'un protocole propriétaire et une fédération volontaire de serveurs sans propriétaire unique de l'ensemble du réseau. Mais aucun d’entre eux n’est devenu un produit de consommation de masse à la même échelle que les messagers centralisés modernes. Cela a été entravé par une expérience utilisateur fragmentée et la difficulté de configurer son propre serveur – leur public restait uniquement des passionnés et des organisations.

Qu'est-ce que Fediverse, le protocole ActivityPub et le réseau social Mastodon ?

En février 2010, Eben Moglen, professeur de droit à l’Université de Columbia et défenseur du copyleft, a prononcé un discours sur la liberté dans le cloud, qualifiant les réseaux sociaux centralisés de « surveillance gratuite ». Ce discours a inspiré quatre étudiants de l’Université de New York à lancer Diaspora. Après avoir collecté plus de 200 000 $ grâce à Kickstarter, les développeurs ont publié la première version alpha fermée le 23 novembre 2010.

Diaspora a été construite sur des serveurs indépendants – des « pods », administrés par les utilisateurs eux-mêmes. En novembre 2011, le réseau comptait environ 216 000 utilisateurs et, à son apogée, son audience atteignait 400 000 personnes – nettement moins que celle de ses concurrents, mais suffisamment pour prouver la viabilité de l'idée. Le projet est actif : la version 0.9.1.0 est sortie début 2026.

En parallèle, le protocole OStatus se développe depuis 2010. Il était utilisé dans GNU social et identi.ca, mais s'appuyait sur de nombreuses technologies différentes : Atom, Salmon, WebSub, WebFinger. Cette approche rendait extrêmement difficile sa mise en œuvre dans un nouveau logiciel.

En juillet 2014, le Social Web Working Group (W3C) a commencé à développer un nouveau standard ActivityPub basé sur le protocole ActivityPump d'Evan Prodromo. Il présentait deux gros avantages par rapport à OStatus :

• résolu deux problèmes avec une seule norme. Il réglementait la manière dont l'application de l'utilisateur communiquait avec son serveur et la manière dont les différents serveurs communiquaient entre eux. Étant donné que les deux processus étaient unifiés, il est devenu beaucoup plus facile pour les développeurs de créer de nouveaux projets et de les relier les uns aux autres ;
• anonymat accru. Le protocole distinguait un message public d'un message privé et déterminait à qui exactement il était adressé. OStatus n'avait pas cela – tout ce qui était publié était automatiquement considéré comme visible par tout le monde.

Le 23 janvier 2018, ActivityPub est devenu une recommandation officielle du W3C. Mais un rôle décisif dans sa survie a été joué par Mastodon, une plateforme de microblogging basée sur OStatus, lancée par le développeur Evgeniy Rochko le 6 octobre 2016.

Déjà en décembre 2017, les développeurs de la plateforme avaient ajouté la prise en charge de la première version d'ActivityPub, pour laquelle le W3C avait prolongé à deux reprises les délais du groupe de travail. Sans cette mise en œuvre, le protocole risquait de rester un standard théorique, comme son prédécesseur.

Suite au rachat de Twitter par Elon Musk le 27 octobre 2022, Mastodon a connu une avalanche d'affluence, avec des audiences mensuelles en hausse pour atteindre un pic à 2,6 millions en novembre 2022. Selon le tableau de bord du site, au 8 juillet 2026, le chiffre était de 727 000 utilisateurs actifs mensuels sur 7 800 serveurs.

Ainsi, sous le terme précédemment inventé Fediverse, toutes les plateformes ActivityPub indépendantes mais interconnectées étaient réunies : Mastodon pour les microblogs, PeerTube pour les vidéos, Pixelfed pour les photos. Des acteurs majeurs se sont ensuite montrés intéressés par le protocole : Tumblr, Flipboard et Threads from Meta.

Qu'est-ce que Matrix et en quoi est-il différent des autres protocoles fédérés ?

Matrix est un protocole ouvert de messagerie, de communications vocales et vidéo, fondé en 2013 par Matthew Hodgson et Amandine Le Pape. La publication a eu lieu en juin 2019, date à laquelle l'organisation à but non lucratif Matrix.org Foundation, conservatrice de la norme, a été créée. Synapse est devenu le serveur de référence et Element est devenu le client principal.

Contrairement à XMPP et ActivityPub, Matrix est conçu pour une fédération robuste. Le principe de base de l'architecture – homeserver – permet l'enregistrement sur l'un des serveurs, dans lesquels la communication s'effectue dans des « salles ». Ils peuvent être visités simultanément par les utilisateurs de différents « serveurs domestiques ». Les nœuds synchronisent l’historique des événements en temps réel, sans que personne ne soit considéré comme le « maître ».

Une salle est un objet distribué dont une copie est stockée sur le serveur de chaque participant à un chat particulier. Lorsqu'un utilisateur envoie un message, il ne « transmet pas le message », mais effectue une opération d'écriture dans la base de données avec une copie instantanée sur tous les serveurs de discussion.

Propriétés d’une fédération Matrix résiliente :

• graphe acyclique orienté (DAG). Chaque nouveau message est étroitement lié aux précédents à l'aide de fonctions de hachage, formant un DAG. Les serveurs vérifient constamment ce graphique entre eux ;
• fusion automatique en cas d'échec. Si le serveur A est déconnecté d'Internet pendant une semaine, les utilisateurs des autres – B et C – continuent de communiquer. Lorsque A revient au réseau, il interroge ses voisins pour connaître les éléments manquants du graphe. Grâce à des algorithmes mathématiques, Matrix assemble automatiquement l’histoire sans intervention de l’utilisateur.

Les protocoles Olm (pour la correspondance individuelle) et Megolm (pour les groupes) sont responsables du cryptage dans Matrix. Ils sont construits sur les principes du Double Ratchet, comme le messager Signal, et fournissent un cryptage de bout en bout.

Une différence importante par rapport à WhatsApp ou Telegram réside dans le code open source et les ponts vers d’autres réseaux : Slack et Discord.

Qui utilise Matrix et quels sont ses analogues ?

La flexibilité et le haut niveau de sécurité de Matrix sont recherchés partout où un contrôle complet de l'infrastructure, de la confidentialité et du routage des données est essentiel.

Initialement et avant tout, Matrix est un réseau à grande échelle destiné aux utilisateurs ordinaires, aux passionnés et aux défenseurs de la vie privée. Des centaines de milliers de personnes dans le monde utilisent chaque jour des serveurs publics comme alternative sécurisée à WhatsApp ou Telegram pour échapper à la surveillance des entreprises, aux scanners algorithmiques et aux risques d'interdiction.

Après que l'architecture ait prouvé sa fiabilité auprès d'un public de masse, Matrix a commencé à être utilisée par les structures d'entreprise et gouvernementales :

• secteurs du gouvernement et de la défense. Le gouvernement français a déployé un messager national, Tchap, basé sur Matrix, fédérant environ 350 000 fonctionnaires. Les forces armées allemandes utilisent leur propre client BwMessenger pour communiquer entre 100 000 soldats. De plus, l'OTAN et l'US Space Force utilisent des solutions basées sur Matrix (via le client Element) pour assurer des communications sécurisées ;
• soins de santé. L'organisation nationale Gematik a lancé TI-Messenger en Allemagne, un réseau fédéré spécialisé permettant aux professionnels de santé d'échanger en toute sécurité les dossiers des patients et le secret médical ;
• Sociétés informatiques et Open Source. Mozilla a migré vers sa propre instance Matrix en 2020, s'éloignant de l'ancien IRC. Un choix similaire a été fait par Automattic (la société mère de l'écosystème WordPress), qui a mis en place un réseau fédéré pour la communication d'entreprise, ainsi que la communauté internationale des développeurs KDE.

Dans tous ces cas, la principale motivation est la conquête de la souveraineté numérique. Les grandes entités gouvernementales et commerciales souhaitent se conformer aux lois locales strictes sur la protection des données et ne pas dépendre des algorithmes, de la monétisation ou du blocage par des géants informatiques centralisés.

Malgré la domination de Matrix dans le secteur des entreprises, elle n'est pas le seul acteur sur ce marché. Il a plusieurs concurrents puissants dans le vaste domaine des protocoles décentralisés, chacun proposant sa propre approche du stockage de données :

• Nostr. Un protocole créé en 2020, où conceptuellement il n’y a pas de serveurs et de « salles » habituelles. L'utilisateur publie des messages sur des relais (serveurs relais) et le compte est strictement lié à une paire de clés cryptographiques. L'intégration native avec Lightning Network vous permet d'envoyer des microdons en Bitcoin sans commission directement dans les publications ;
• Protocole AT (Ciel bleu). Une norme initialement développée au sein de Twitter et devenue publique en 2023. Contrairement à Matrix, elle est conçue autour de l’idée d’une identité portable : un profil, des abonnés et un graphe social peuvent théoriquement être « récupérés » et déplacés vers un autre serveur sans perdre les connexions.