Qu'est-ce que la Preuve d'enjeu (PoS) ?
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Qu'est-ce que la Preuve d'enjeu (PoS) ?

Qu'est-ce que la Preuve d'enjeu (PoS) ?

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Publié le Dec 6, 2018Mis à jour le Jun 9, 2023
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Résumé

La Preuve d’enjeu est un mĂ©canisme de consensus populaire et constituant une alternative Ă  la Preuve de travail. Au lieu d'utiliser de la puissance informatique pour valider les transactions, les validateurs doivent staker des fonds. Cela fait considĂ©rablement rĂ©duire la consommation Ă©nergĂ©tique nĂ©cessaire. La Preuve d'enjeu amĂ©liore Ă©galement la dĂ©centralisation, la sĂ©curitĂ© et la scalabilitĂ©.

Cependant, la Preuve d'enjeu peut ĂȘtre moins accessible pour les nouveaux utilisateurs sans accĂšs Ă  des cryptomonnaies. Une attaque Ă  51 % peut Ă©galement ĂȘtre facile Ă  atteindre avec des blockchains Ă  faible capitalisation. Vu que la Preuve d'enjeu est trĂšs polyvalente, elle prĂ©sente un large Ă©ventail de variantes pour diffĂ©rentes blockchains et diffĂ©rents cas d'usage.


Introduction

La Preuve d'enjeu est de loin le choix le plus populaire pour les rĂ©seaux blockchain aujourd’hui. Cependant, avec autant de variantes, il peut ĂȘtre difficile de comprendre ses concepts de base. De nos jours, il est peu probable que vous la rencontriez dans sa forme originale. NĂ©anmoins, toutes sortes de Preuves d'enjeu partagent les mĂȘmes concepts fondamentaux. Comprendre ces similitudes vous aidera Ă  faire de meilleurs choix concernant les blockchains que vous utilisez et leur fonctionnement.


Que signifie Preuve d'enjeu ?

L'algorithme de consensus de Preuve d'enjeu a Ă©tĂ© introduit en 2011 sur le forum Bitcointalk. Il a Ă©tĂ© proposĂ© comme solution aux problĂšmes de Preuve de travail. Bien qu'ils partagent tous deux le mĂȘme objectif d'atteindre le consensus sur la blockchain, le processus est assez diffĂ©rent. PlutĂŽt que d’avoir besoin de fournir une Preuve Ă  forte intensitĂ© de calcul, les participants prouvent seulement qu’ils ont stakĂ© des fonds.


Comment fonctionne la Preuve d'enjeu ?

L’algorithme de Preuve d'enjeu utilise un processus d’élection pseudo-alĂ©atoire pour sĂ©lectionner les validateurs d’un groupe de nƓuds. Le systĂšme utilise une combinaison de facteurs, notamment la durĂ©e de staking, un Ă©lĂ©ment de randomisation et la richesse du nƓud.

Dans les systĂšmes de Preuve d'enjeu, les blocs sont « forgĂ©s » plutĂŽt que minĂ©s. Cependant, il se peut que vous entendiez toujours le terme « minĂ© », qui est toujours utilisĂ©. La plupart des cryptomonnaies Ă  Preuve d'enjeu sont lancĂ©es avec une offre en coins « prĂ©-forgĂ©s » pour permettre aux nƓuds de valider les transactions immĂ©diatement.

Les utilisateurs souhaitant forger des blocs doivent verrouiller une certaine quantitĂ© de coins dans le rĂ©seau, on parle de stake. La taille du stake dĂ©termine les chances qu'un nƓud a d'ĂȘtre sĂ©lectionnĂ© comme validateur pour forger le prochain bloc : plus le stake est important, plus les chances sont importantes. Des mĂ©thodes uniques sont ajoutĂ©es au processus de sĂ©lection pour ne pas trop favoriser les nƓuds les plus riches du rĂ©seau. Les deux mĂ©thodes les plus couramment utilisĂ©es sont la SĂ©lection alĂ©atoire des blocs et l'anciennetĂ© du staking.

Sélection aléatoire des blocs

Dans la mĂ©thode de SĂ©lection alĂ©atoire des blocs, les validateurs sont sĂ©lectionnĂ©s en recherchant les nƓuds avec la valeur de hachage la plus basse et le stake le plus grand. La taille des stakes Ă©tant publique, les autres nƓuds peuvent gĂ©nĂ©ralement prĂ©dire le prochain validateur.

Ancienneté des fonds

La mĂ©thode d'anciennetĂ© des fonds consiste Ă  choisir les nƓuds en fonction de la durĂ©e depuis laquelle leurs coins sont stakĂ©s. L'anciennetĂ© des fonds est calculĂ©e en multipliant le nombre de jours de staking des fonds par la quantitĂ© stakĂ©e.

Une fois qu'un nƓud a forgĂ© un bloc, l'anciennetĂ© de ses fonds est remise Ă  zĂ©ro et celui-ci devra attendre un certain temps avant de pouvoir forger un autre bloc : cette mesure empĂȘche les plus gros nƓuds de contrĂŽler la blockchain.

Validation des transactions

Chaque cryptomonnaie utilisant la Preuve d'enjeu possĂšde son propre ensemble de rĂšgles de ce qu'elle pense ĂȘtre idĂ©al pour le rĂ©seau et ses utilisateurs.

Lorsqu’un nƓud est choisi pour forger le bloc suivant, il vĂ©rifie si les transactions dans le bloc sont valides. Il signe ensuite le bloc et l'ajoute Ă  la blockchain. Le nƓud reçoit les frais de transaction du bloc et, sur certaines blockchains, une rĂ©compense de nouveaux coins en guise de rĂ©compense.

Si un nƓud ne veut plus forger de blocs, son stake ainsi que ses rĂ©compenses ne seront dĂ©bloquĂ©s qu'aprĂšs une certaine pĂ©riode. Cette mesure laisse au rĂ©seau le temps de vĂ©rifier que le nƓud n'a pas ajoutĂ© de blocs frauduleux.


Quelles blockchains utilisent la Preuve d’enjeu ?

La plupart des blockchains postĂ©rieures Ă  Ethereum utilisent des mĂ©canismes de consensus de Preuve d'enjeu. En rĂšgle gĂ©nĂ©rale, le mĂ©canisme est adaptĂ© pour rĂ©pondre aux besoins du rĂ©seau. Nous couvrirons ces variations plus loin dans l’article. Ethereum lui-mĂȘme est actuellement en train de passer Ă  la Preuve d’enjeu avec Ethereum 2.0.

Les rĂ©seaux blockchain qui utilisent la Preuve d’enjeu ou une forme de celle-ci comprennent les suivants :

1. BNB Chain

2. BNB Smart Chain

3. Solana

4. Avalanche

5. Polkadot


Avantages de la Preuve d’enjeu

La Preuve d'enjeu prĂ©sente de nombreux avantages Ă©vidents par rapport Ă  la Preuve de travail. Pour cette raison, les nouvelles blockchains utilisent presque toujours la Preuve d’enjeu. Ses avantages comprennent :

Adaptabilité

Au fur et Ă  mesure que les besoins des utilisateurs et les blockchains changent, la Preuve d’enjeu peut Ă©galement changer. Le grand nombre d’adaptations disponibles confirme ceci. Le mĂ©canisme est polyvalent et peut facilement s’adapter Ă  la plupart des cas d’utilisation de la blockchain.

DĂ©centralisation

Plus d’utilisateurs sont encouragĂ©s Ă  exĂ©cuter des nƓuds, car c’est plus abordable. Cette incitation et le processus de randomisation rendent Ă©galement le rĂ©seau plus dĂ©centralisĂ©. Bien qu’il existe des pools de staking, il y a beaucoup plus de chances pour un individu de rĂ©ussir la forge d'un bloc sous Preuve d’enjeu. Dans l’ensemble, cela rĂ©duit le besoin de pools de staking.

Rendement énergétique

La Preuve d’enjeu est incroyablement Ă©conome en Ă©nergie par rapport Ă  la Preuve de travail. Le coĂ»t de la participation dĂ©pend du coĂ»t Ă©conomique du staking des coins plutĂŽt que du coĂ»t de calcul de la rĂ©solution de problĂšmes informatiques. Ce mĂ©canisme entraĂźne une rĂ©duction significative de l'Ă©nergie nĂ©cessaire pour exĂ©cuter le mĂ©canisme de consensus.

Scalabilité

Vu que la Preuve d'enjeu ne s'appuie pas sur des machines physiques pour gĂ©nĂ©rer un consensus, elle est plus Ă©volutive. Il n'est pas nĂ©cessaire d'avoir d'Ă©normes fermes de minage ni de consommer de grandes quantitĂ©s d'Ă©nergie. L’ajout de plus de validateurs au rĂ©seau est moins cher, plus simple et plus accessible.

Sécurité

Le staking sert de motivation financiĂšre pour le validateur qui ne traite pas les transactions frauduleuses. Si le rĂ©seau dĂ©tecte une transaction frauduleuse, le nƓud perdra l'intĂ©gralitĂ© de son stake, ainsi que le possibilitĂ© de participer au consensus dans le futur. Tant que le stake demeure supĂ©rieur Ă  la rĂ©compense, le validateur fraudant aura plus Ă  y perdre qu'Ă  y gagner.

Pour pouvoir prendre le contrĂŽle du rĂ©seau et ainsi approuver des transactions frauduleuses, un nƓud doit avoir un stake majoritaire dans le rĂ©seau, on parle d'attaque de 51 %. En fonction de de la valeur de la cryptomonnaie, cela peut ĂȘtre trĂšs couteux, car il faudrait contrĂŽler 51 % de l'offre de la cryptomonnaie pour prendre le contrĂŽle du rĂ©seau.

Cependant, cela peut aussi ĂȘtre un inconvĂ©nient que nous expliquerons ci-dessous.


Inconvénients de la Preuve d'enjeu

Bien que la Preuve d’enjeu prĂ©sente de nombreux avantages par rapport Ă  la Preuve de travail, elle prĂ©sente encore quelques inconvĂ©nients :

Forks

Avec un mĂ©canisme de Preuve d’enjeu classique, il n’y a aucun moyen de dissuasion pour le minage des deux cĂŽtĂ©s versions d'un fork. Avec la Preuve de travail, le minage des deux cĂŽtĂ©s entraĂźnera un gaspillage d'Ă©nergie. Avec la Preuve d'enjeu, le coĂ»t est beaucoup moins Ă©levĂ©, ce qui signifie que les gens peuvent « parier » pour les deux versions rĂ©sultant d'un fork.

Accessibilité

Pour commencer Ă  staker, vous aurez besoin de coins de la monnaie native de la blockchain. Pour ce faire, vous devez acheter le token par le biais d'un exchange ou d'une autre mĂ©thode. Selon le montant requis, vous aurez peut-ĂȘtre besoin d’un investissement important pour commencer Ă  staker.

Avec la Preuve de travail, vous pouvez acheter de l’équipement de minage bon marchĂ© ou mĂȘme le louer. Avec cela, vous pouvez rejoindre un pool et commencer Ă  valider et Ă  gĂ©nĂ©rer des revenus rapidement.

Attaque des 51 %

Bien que la Preuve de travail soit Ă©galement sujette aux attaques de 51 %, elles peuvent ĂȘtre beaucoup plus facile Ă  mettre en oeuvre avec la Preuve d'enjeu. Si le prix d’un token s’effondre ou si la blockchain prĂ©sente une faible capitalisation, il peut ĂȘtre thĂ©oriquement bon marchĂ© d’acheter plus de 50 % des tokens et de contrĂŽler le rĂ©seau.


Comparaison de la Preuve de travail et de la Preuve d'enjeu

Lorsque nous comparons les deux mécanismes de consensus, il existe quelques différences fondamentales.


Preuve de travail (PoW)

Preuve d'enjeu (PoS)

Équipement requis

Équipement de minage

Quantité minimale ou nulle

Consommation énergétique

ÉlevĂ©e

Faible

Tendance Ă©voluant vers

Centralisation

DĂ©centralisation

MĂ©thode de validation

Preuve informatique

Staking de coins


Cependant, il existe une grande variété de mécanismes de Preuve d'enjeu sur les blockchains. De nombreuses différences dépendront du mécanisme exact utilisé.


Autres mĂ©canismes de consensus qui s’appuient sur la Preuve d’enjeu

La Preuve d'enjeu est hautement adaptable. Les développeurs peuvent modifier le mécanisme en fonction des cas d'usage spécifiques d'une blockchain. Voici quelques-uns des plus couramment rencontrés.

Qu'est-ce que la Preuve d'enjeu déléguée (DPoS) ?

La Preuve d’enjeu dĂ©lĂ©guĂ©e permet aux utilisateurs de staker des coins sans devenir un validateur. Dans ce cas, ils les mettent sous la responsabilitĂ© d'un validateur pour partager les rĂ©compenses de bloc. Plus il y a de fonds stakĂ©s derriĂšre un validateur, plus ses chances de sĂ©lection sont importantes. Les validateurs peuvent gĂ©nĂ©ralement modifier le montant partagĂ© avec les dĂ©lĂ©gataires Ă  titre d’incitation. La rĂ©putation d’un validateur est Ă©galement un facteur important pour les dĂ©lĂ©gataires.

Preuve d'enjeu désignée (NPoS)

La Preuve d'enjeu désignée est un modÚle de consensus développé par Polkadot. Elle présente de nombreuses similitudes avec la Preuve d'enjeu déléguée, avec une différence clé. Si un délégant stake derriÚre un validateur malveillant, il peut également perdre sa mise.

Les délégants peuvent choisir jusqu'à 16 validateurs derriÚre lesquels staker. Le réseau répartira alors également leur participation derriÚre les validateurs choisis. Polkadot utilise également plusieurs approches de la théorie des jeux et de la théorie électorale pour déterminer qui forgera un nouveau bloc.

La Preuve d'autorité et d'enjeu (PoSA)

BNB Smart Chain utilise la Preuve d'autoritĂ© et d'enjeu pour gĂ©nĂ©rer un consensus rĂ©seau. Ce mĂ©canisme de consensus combine la Preuve d’autoritĂ© et la Preuve d’enjeu, permettant aux validateurs de forger des blocs Ă  tour de rĂŽle.Un groupe de 21 validateurs actifs est Ă©ligible pour participer, sĂ©lectionnĂ©s en fonction du montant de BNB qu’ils stakent ou qui est dĂ©lĂ©guĂ© derriĂšre eux. Cet ensemble est dĂ©terminĂ© quotidiennement et la BNB Chain enregistre cette sĂ©lection.


Conclusion

La façon dont nous ajoutons des blocs de transactions Ă  un rĂ©seau a considĂ©rablement changĂ© depuis Bitcoin. Nous n'avons plus besoin de faire appel Ă  la puissance de calcul pour gĂ©nĂ©rer un consensus crypto. Le systĂšme de Preuve d'enjeu prĂ©sente de nombreux avantages, et l'expĂ©rience a montrĂ© qu'il fonctionne. Avec le temp qui passe, il semble que le Bitcoin ne soit bientĂŽt plus qu'un rĂ©seau Ă  Preuve de travail parmi quelques uns. Pour l’instant, il semble que la Preuve d'enjeu soit lĂ  pour rester.