Pourquoi la géolocalisation par adresse IP n'est pas fiable pour les réseaux mobiles et les pays du Sud

Imaginez que vous soyez un chercheur étudiant l'accès au haut débit dans les zones rurales du Kenya. Vous effectuez un test de débit Internet, notez l'adresse IP, puis la consultez dans une base de données de géolocalisation afin de confirmer l'emplacement et d'évaluer la connexion haut débit. La base de données situe la connexion à Nairobi, à 400 kilomètres de là. Vous n’avez aucun moyen de le savoir, à moins de noter manuellement l’emplacement réel de votre test de débit. Par conséquent, une localisation erronée est associée à votre test de débit, et votre analyse de la connectivité en milieu rural devient trompeuse.

Cet exemple est hypothétique, mais le phénomène, lui, ne l'est pas. Mes collègues de Virginia Tech et moi-même avons constaté que ce phénomène se produisait de manière systématique dans quatre des bases de données de géolocalisation d'adresses IP les plus utilisées au monde.

Qu'est-ce que la géolocalisation par adresse IP — et en quoi est-ce important ?

Chaque appareil connecté à Internet dispose d’une adresse IP qui définit son emplacement sur Internet, mais cet emplacement logique ne correspond pas nécessairement à l’emplacement physique de l’appareil. De nombreux acteurs d’Internet s’intéressent à la localisation physique des utilisateurs et des appareils sur Internet, notamment les fournisseurs de contenu (pour cibler ou restreindre l’accès au contenu en fonction de la localisation), les chercheurs qui étudient la fracture numérique et les décideurs politiques qui cherchent à mieux comprendre la couverture haut débit.

Les bases de données de géolocalisation par adresse IP visent à résoudre le problème complexe consistant à associer des adresses IP à des emplacements physiques afin de répondre à ces besoins. Lorsque ces bases de données contiennent des erreurs, elles peuvent localiser les utilisateurs de manière erronée sur la carte, ce qui peut entraîner des recherches infructueuses, des services mal ciblés et des décisions politiques fondées sur des hypothèses inexactes.

Nos recherches montrent que lorsque ces bases de données de géolocalisation sont erronées, ce sont les communautés qui en subissent le plus lourdement les conséquences, à savoir celles du Sud et celles qui dépendent exclusivement de l'Internet mobile.

Les réseaux mobiles présentent des erreurs de géolocalisation plus de dix fois supérieures à celles des réseaux fixes

Nous avons évalué quatre grands fournisseurs de services de géolocalisation par adresse IP — MaxMind GeoLite2, IPinfo, IP2Location et DB-IP — en les comparant à plus de 37 000 mesures géoréférencées réelles réalisées dans 175 pays, en nous appuyant sur les données de RIPE Atlas et sur les mesures de connectivité des écoles du programme « Giga » de l'UNICEF.

Les résultats étaient cohérents et frappants.

La précision de la géolocalisation est nettement moins bonne sur les réseaux mobiles

De par leur conception, les réseaux mobiles dissocient la localisation physique d’un utilisateur de son adresse IP afin de permettre la mobilité ; nous nous attendons donc à ce que la précision de la géolocalisation soit moins bonne sur les réseaux mobiles que sur les réseaux fixes ; ce qui reste toutefois incertain, c’est l’ampleur de cette différence. L'erreur médiane de géolocalisation sur les réseaux mobiles varie entre 179 et 207 km pour l'ensemble des quatre opérateurs (figure 1).

Sur les réseaux haut débit fixes, ces mêmes opérateurs affichent des marges d'erreur comprises entre 3 et 16 km. Cela signifie que, dans au moins la moitié des cas, un utilisateur mobile est localisé à des centaines de kilomètres de sa position réelle, un écart d'un ordre de grandeur qui se retrouve chez tous les opérateurs que nous avons testés.

Les pays du Sud commettent plus souvent des erreurs importantes

Les erreurs de géolocalisation dépassent 100 km pour plus des deux tiers des observations en Afrique et pour plus de la moitié en Asie (figure 2). En revanche, ces taux d'erreur importants restent inférieurs à 25 % en Europe et en Amérique du Nord. Cette disparité s'observe chez les quatre fournisseurs.

Changer de fournisseur de géolocalisation IP ne résout pas le problème

Les quatre opérateurs affichent des performances similaires sur les réseaux mobiles et dans les pays du Sud, bien que chacun d'entre eux utilise des méthodologies distinctes.

Quels sont les facteurs qui limitent la précision ?

Le fait que ces défaillances se produisent de manière systématique chez les quatre prestataires suggère une cause structurelle, et non une simple erreur de base de données pouvant être corrigée. Notre analyse met en évidence deux facteurs aggravants.

Les préfixes de géolocalisation couvrant les réseaux mobiles s'étendent sur de vastes zones géographiques

Chaque base de données de géolocalisation attribue une localisation estimée à une plage d'adresses IP, que nous appelons « préfixe de géolocalisation ». Nous avons mesuré directement l'étendue géographique de ces préfixes : environ 70 % de ceux couvrant les réseaux mobiles s'étendent sur plus de 100 km, contre 22 à 34 % pour les réseaux fixes.

Ce problème est encore plus marqué dans les pays du Sud, où les préfixes étendus sont deux à trois fois plus fréquents que dans les pays du Nord, l'étendue géographique médiane atteignant 315 à 413 km contre 186 à 269 km.

La précision d'une base de données dépend entièrement de la granularité des préfixes qu'elle utilise, et la plupart des préfixes des téléphones mobiles et des pays du Sud sont trop peu précis pour permettre des estimations de localisation à l'échelle infranationale.

Pourquoi ces préfixes sont-ils si grossiers ?

Dans les réseaux mobiles, le NAT de niveau opérateur (CGNAT) attribue une seule adresse IP publique partagée à de nombreux abonnés répartis sur de vastes zones géographiques [Richter et al., IMC 2016]. Des travaux antérieurs ont par ailleurs montré que l’Afrique et l’Asie présentent les ratios utilisateurs/adresses IP les plus élevés au monde, ce qui signifie que davantage d’abonnés se partagent un nombre réduit d’adresses publiques, précisément dans les régions où la géolocalisation pose déjà le plus de difficultés.

Notre analyse montre que les fournisseurs de services de géolocalisation regroupent souvent les données au-delà des limites de routage du protocole BGP (Border Gateway Protocol), en utilisant des blocs d'adresses plus généraux que ceux utilisés par l'infrastructure mondiale de routage.

Même s'il peut sembler que le simple fait d'utiliser des préfixes plus courts améliorerait la précision, ce n'est pas toujours le cas. Les préfixes BGP annoncés plus courts ne correspondent pas nécessairement à des zones géographiques plus précises (ils peuvent, par exemple, être utilisés à des fins de routage ou de sécurité plutôt que de représenter des zones physiques distinctes), et les fournisseurs regroupent parfois des préfixes afin de réduire la taille de leur base de données.

Nous constatons néanmoins que ces préfixes plus généraux sont associés à des erreurs de géolocalisation plus importantes que les préfixes plus précis ou de taille équivalente, et que cette tendance est deux à trois fois plus fréquente dans les pays du Sud que dans ceux du Nord.

Ensemble, ces facteurs permettent d'expliquer pourquoi l'amélioration de la précision dans ces contextes ne se résume pas à une simple mise à jour d'une base de données.

Recommandations pour une utilisation responsable de la géolocalisation par adresse IP

Les recommandations suivantes ont des implications directes pour toute personne qui utilise la géolocalisation par adresse IP dans le cadre de travaux de recherche ou d'élaboration de politiques.

• Faites preuve de prudence lorsque vous formulez des affirmations géographiques à l'échelle infranationale concernant les adresses IP mobiles ou les adresses IP des pays du Sud. Nos résultats indiquent que, dans de nombreux cas, les données ne permettent pas de corroborer de manière fiable ces affirmations, et ce pour l'ensemble des quatre fournisseurs que nous avons évalués, couvrant 175 pays.
• Considérez la taille du préfixe de géolocalisation comme un indicateur d'une incertitude potentielle dans les estimations de localisation. Les préfixes de géolocalisation plus longs sont associés à une plus grande variabilité de la précision et peuvent indiquer des cas où les estimations de localisation doivent être interprétées avec une prudence accrue ou en leur attribuant une pondération appropriée, en fonction de l'analyse.
• Les décideurs politiques et les bailleurs de fonds devraient examiner avec attention les données reposant sur la géolocalisation. Les cartes du haut débit, les évaluations de l'équité numérique et les études sur la connectivité qui s'appuient sur la géolocalisation par adresse IP peuvent donner une image faussée de certaines régions, en particulier lorsque la granularité des préfixes est faible et que les réseaux mobiles prédominent.

Vous pouvez consulter l'intégralité de notre méthodologie et de nos conclusions dans notre article intitulé « Lost in the Prefix : Revisiting IP Geolocation Accuracy Across Networks and Geographies ».

Syed Tauhidun Nabi est doctorant en informatique à Virginia Tech, sous la direction du Dr Shaddi Hasan, et boursier du programme Pulse Research de l’Internet Society pour 2026.

---

par Marianne Bos sur Unsplash