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Le 14 février 1876 était inventé le téléphone, par Alexander Graham Bell et Elisha Gray. Le second déposa le brevet deux heures après, et perdit donc le bénéfice de ses recherches; il se consola avec l’invention du télégraphe musical, sorte d’ancêtre du synthétiseur. Le téléphone constitua l’un des plus importants développements techniques du dix-neuvième siècle, et fut l’un des grands moteurs de la révolution industrielle au vingtième siècle. Il eut également une influence très significative dans les grands conflits de la première moitié du vingtième siècle.
Très tôt, on se rendit compte qu’il n’était guère envisageable de relier tous les utilisateurs entre eux par des connexions filaires permanentes, et en conséquence on développa la notion de réseau avec des nœuds de commutation d’abord manuels, puis automatiques à partir de 1891 et l’invention de l’autocommutateur par Almon Strowger, un entrepreneur de pompes funèbres (!).
Au cours du vingtième siècle, on développa le réseau téléphonique qui devint petit à petit automatique, au niveau mondial; on lui ajouta, de manière indépendante, un réseau télex pour la transmission de textes écrits et plusieurs réseaux semi-privés de transmission de données. Le terminal téléphonique était alimenté à distance de sorte que la fonction téléphonie reste utilisable en cas de panne du secteur : une fonctionnalité jugée de première nécessité en ces périodes de guerre froide et de menaces nucléaires, ainsi que dans des régions pas toujours alimentées en énergie de manière fiable.
Dans les années 1990, on se trouve dans une configuration assez hétéroclite en Suisse, ainsi d’ailleurs qu’en Europe Occidentale. Le réseau téléphonique est largement numérique (Réseau Numérique à Intégration de Services RNIS, réseau à commutation de circuits) mais il reste encore beaucoup de raccordements analogiques conventionnels. Le trafic de données est assuré par un réseau indépendant (Telepac, commutation de paquets) basé sur le protocole X.25, et compatible avec les réseaux de données des pays voisins (en particulier le français TRANSPAC, support du célèbre MINITEL). Le réseau mobile numérique nouvellement introduit (NATEL-D, correspond à ce que l’on appellerait 2G aujourd’hui) remplace progressivement le réseau mobile analogique (NATEL-C). Le réseau télex est en voie d’abandon, remplacé par l’application téléfax sur le réseau téléphonique. Il y a encore très peu d’utilisateurs raccordés directement à Internet; la majorité utilise des modems de connexion pour accéder, via le réseau téléphonique analogique ou numérique, à une passerelle de raccordement. La vitesse de connexion à Internet est limitée à 14.4 kbit/s sur raccordement analogique (56.6 kbit/s en mode compression) et 64 ou 128 kbit/s sur raccordement RNIS. Certains privilégiés expérimentent des raccordements à plus haut débit (2 Mbit/s) par ADSL, mais le réseau en arrière-plan (backbone) n’est pas toujours à la hauteur.
Il faut insister sur le fait que ces divers réseaux sont indépendants; les éventuelles interactions (par exemple un utilisateur RNIS téléphonant à un utilisateur avec un ancien téléphone analogique) nécessite une passerelle de conversion. La loi sur les télécommunications garantit à l’opérateur national l’exclusivité des infrastructures de télécommunications. Le coût de connexion est prohibitif, les performances peu brillantes. La maintenance du réseau fait l’objet d’un réseau indépendant, de manière à garantir la possibilité d’intervention en cas de défaillance de l’un ou l’autre des réseaux d’exploitation.
En 2020, il ne reste pratiquement plus qu’un réseau semi-public, basé sur le protocole fondateur d’Internet, IP, et qui intègre les services de voix (fixe et mobile, à partir de la 4G) et de données sur un réseau à commutation de paquets. Les services liés à la téléphonie ne constituent plus qu’un type de données parmi d’autres. D’un opérateur national, on est passé à une multitude d’opérateurs disposant (ou pas) d’une infrastructure matérielle de connexion pour les utilisateurs. Le matériel est largement homogène, partagé grosso modo entre quelques opérateurs majeurs qui privilégient chacun leurs fournisseurs préférés (à l’exemple de la 5G qui s’appuie sur Ericsson pour Swisscom et sur Huawei pour Sunrise).
L’intégration de tous les services sur un seul et même réseau a des avantages économiques évidents; en particulier au niveau organisationnel et pour la maintenance. Un opérateur peut s’appuyer sur un seul fournisseur, il a moins d’interlocuteurs, le matériel largement composé d’éléments identiques lui permet d’entretenir des équipes de maintenance plus restreintes et de négocier des prix plus avantageux. Les incompatibilités dans le réseau qu’il doit gérer sont inexistantes ou à tout le moins rares.
L’intégration massive des services alliée au développement de câbles à fibre optique de très grande capacité permet aussi de faire évoluer la structure du réseau. De largement maillé, il évolue vers une structure étoilée, plus facile à mettre en oeuvre, moins gourmande en travaux de génie civil pour enterrer les câbles, et aussi plus en adéquation avec la philosophie d’adressage et de routage du protocole Internet. Corollairement, le réseau est devenu moins coûteux et plus facile à gérer.
Tout va donc pour le mieux dans le meilleur des mondes, avec une maximisation des bénéfices et un service de qualité (offre de débits très élevés à la clé) pour l’opérateur.
Sauf que… l’informatique moderne a pris l’habitude de livrer des produits pas toujours très bien finis. Les possesseurs de matériel informatique sont accoutumés aux « mises à jour » généralement intempestives; il n’en va pas différemment des divers équipements de télécommunications modernes, comme les routeurs IP, par exemple. Les routeurs ne sont d’ailleurs que des ordinateurs dédiés avec des systèmes d’exploitation similaires à celui de votre PC ou smartphone favori. Que ce soit pour améliorer les fonctionnalités ou mettre à jour les piles de protocole, ces éléments sont fréquemment soumis à des correctifs logiciels. Dans un réseau homogène, pratiquement tous les éléments reçoivent le même correctif au même moment. Si la mise à jour présente un problème, il sera répercuté dans tout le réseau, conduisant dans certains cas, heureusement rares il est vrai, à la panne totale de tous les services. Comme pour certaines pannes récentes de Swisscom (tout de même à trois reprises entre janvier et juin 2020), où même le 144 (urgences médicales), le 117 et le 118 (police et pompiers, respectivement) sont parfois devenus inatteignables: une panne gravissime.
Ce genre de panne affectant un réseau homogène est de fait très complexe à gérer : les outils de télémaintenance ne peuvent plus être utilisés sur un réseau inopérant; et puis, comment communiquer avec les équipes de maintenance alors que ni le téléphone (fixe ou mobile), ni Internet (email, What’s App, etc…) ne fonctionnent ? A l’ère de la 2G (GSM) le réseau mobile était indépendant du réseau fixe ou du réseau IP, mais actuellement, tous les services de communication transitent sur le réseau IP… Même les canaux qui devraient servir à la maintenance du réseau !
Dans un autre ordre d’idées, un pirate informatique a plus de possibilités de nuire dans un réseau homogène. Attaquer un réseau implique l’attaque de composants vulnérables du réseau, or, il est difficile de mettre au point un virus informatique capable de perturber le fonctionnement de composants différents : un virus pour Macintosh est généralement inopérant sur des machines Windows et vice-versa. Mais un réseau largement homogène offre des perspectives à l’informaticien malveillant. Un virus informatique pourrait potentiellement infecter un très grand nombre d’éléments d’un réseau composé d’une grande proportion de dispositifs identiques. Mettre à genoux un réseau de télécommunications (ou du moins sérieusement le perturber) est devenu envisageable pour une équipe de hackers désireux de déstabiliser un état ou une région. Paradoxalement, un tel exploit est devenu plus facile à réaliser que trente ans plus tôt.
La structure étoilée du réseau a aussi montré ses lacunes lors de la panne ayant affecté la région de Bulle en avril 2020 : une maladresse d’un opérateur de pelleteuse mécanique a privé de communications une région entière pendant plus de 24 heures. Une structure maillée -donc possédant des liens redondants entre les nœuds du réseau- aurait sans doute permis un service certes réduit, mais utilisable au moins pour les communications urgentes…
Moins efficace, un réseau hétérogène est généralement moins vulnérable aux pannes totales; la diversité des composants fait qu’il y en a toujours quelques-uns qui restent fonctionnels. Cette constatation ne se limite pas aux seuls systèmes de traitement ou de transmission de l’information : de manière tout à fait générale, les grands systèmes composés de nombreux éléments hétérogènes font preuve de davantage de résilience que des systèmes de dimensions comparables mais plus simples (et éventuellement plus performants). Ainsi, un grand domaine agricole qui ne concentrerait sa production que sur une culture unique se verrait à la merci d’une période de mauvais temps lors de la germination, ou de l’attaque d’un parasite spécifique. Dans cette optique, la baisse drastique de la biodiversité constitue un risque probablement inacceptable pour la vie sur notre planète.
Les systèmes que nous avons mis sur pied ne sont pas libérés de ces « contraintes » Nous avons crée un réseau de télécommunications incroyablement performant, mais qui se révèle aussi plus fragile que ce dont nous disposions jusqu’ici. L’un des grands principes directeurs ayant présidé à la création de nos systèmes d’information (KISS, Keep It Simple and Stupid) est-il finalement inapproprié, ou l’avons-nous mal interprété ? La privatisation des services de télécommunications a-t-elle entraîné une négligence de critères sécuritaires jugés – peut-être à tort – un peu excessifs ?
La réponse à ces questions dépasse le cadre de cet article, ainsi que les compétences de l’auteur. Mais les questions restent, et sont quelque peu préoccupantes. Surtout en ces temps difficiles où le coronavirus à l’origine de Covid-19 (Coronavirus Disease 2019) confère une nouvelle portée aux systèmes de télécommunications : téléconférences au cours desquelles des secrets d’entreprises ou des options politiques peuvent être discutés, télétravail imposant le partage et la mise à jour de documents potentiellement confidentiels, utilisation intensive de structures de cloud dont la sécurité peut parfois poser problème, et tout ceci sur des infrastructures dont la fiabilité laisse à désirer…
On a longtemps espéré pouvoir développer le télétravail pour de multiples raisons : économie pour les entreprises, moins de pollution dues aux transports, amélioration de la qualité de vie des usagers… Mais une panne générale du réseau dans une entreprise fonctionnant en télétravail peut représenter des pertes considérables. Cette société de télétravailleurs vers laquelle un virus au doux nom de SARS Cov 2 tend à nous faire basculer ne pourra se faire sans une infrastructure de télécommunications certes très performante, mais également fiable et sûre. En l’état, ce n’est pas encore gagné…