La réplication de machine à états est un des piliers fondamentaux des infrastructures informatiques modernes. Cette technique assure la durabilité des données et offre une haute disponibilité aux services les plus essentiels. Elle est construite à l'aide de protocoles, tels que Paxos ou Raft, qui permettent de maintenir les répliques continûment à jour. Cette habilitation à diriger des recherches présente plusieurs contributions à la théorie et la pratique de la réplication de machine à états. Dans les algorithmes usuels de la réplication de machine à états, les opérations qui accèdent au service répliqué sont ordonnées par une machine distincte, ou leader. Notre première contribution est l'identification d'une nouvelle classe de protocoles dits sans leader. Les protocoles sans leader permettent que chaque réplique progresse indépendamment en contactant un quorum de ses pairs. Nous introduisons plusieurs propriétés afin de caractériser cette classe de protocoles et nous étudions leurs limites. Par ailleurs, nous présentons des protocoles efficaces pour les systèmes géo-répartis s'appuyant sur l'indépendance des fautes. Quand les données du service sont morcelées entre les répliques, on parle de réplication partielle. Notre seconde contribution est de définir la réplication partielle de machine à états pour de tels environnements. Là aussi, nous présentons des protocoles efficaces. Par ailleurs, nous identifions les conditions de synchronie minimales qui permette à une telle abstraction d'être mise en oeuvre. D'un point de vue calculabilité, les systèmes répartis sont équivalents à ceux à mémoire partagée dans de nombreux cas pratiques. Notre dernière contribution consiste en plusieurs résultats sur le coût et les conditions de résolubilité en mémoire partagée de l'accord et ses variantes (objet adopt-commit, k-accord, et par extension, la réplication de machine à états).