La blockchain est l’infrastructure sous-jacente à la crypto-monnaie. Sa mise en œuvre requiert une expertise avérée des développeurs et un peaufinage conséquent. Concrètement, un algorithme de consensus est une mise en conformité de chaque acteur du réseau blockchain afin de se mettre d’accord sur la création et l’enchainement de chaque bloc. Par ce consensus, la blockchain est sécurisée et fiable ce qui permet le transfert d’actifs sans tiers de confiance.
Introduction
Le plus grand défi des différentes technologies #Blockchain est de mettre sur pied un système capable de résoudre les problèmes à la fois sécurité, décentralisation et scalabilité. Le consensus de validation des blocks exécuté par le réseau sera garant des fonctionnalités et de la stabilité résultante.
Dans cet article, nous développerons les différents algorithmes de consensus utilisés dans l’écosystème des crypto-actifs.
Définition
Un consensus blockchain est un algorithme de création de block (registre de blocks) qui permet de vérifier les transactions et de se rassurer que les nœuds du réseau se sont mis d’accord sur la création de ces blocks. En exécutant cet algorithme, le réseau apparait alors comme un environnement coupé de toute impureté ou de tricherie d’un tiers qui ferait douter les utilisateurs du réseau.
Parmi les consensus existants, nous pouvons citer :
La Preuve de Travail, ou Poof Of Work (PoW)
C’est la plus ancienne de toutes et appelé aussi le consensus de Satoshi. Elle est à la base du Bitcoin. Son fonctionnement et très complexe ce qui fait en sorte que ce consensus ne permet presque pas la scalabilité de la blockchain. Cependant, son utilisation permet une décentralisation et une sécurisation poussées. Tout nœud (mineur) souhaitant participer à la PoW doit fournir une puissance de calcul par la résolution d’un puzzle cryptographique afin de valider et vérifier les transactions. C’est l’un sinon le consensus le plus énergivore car le travail effectué par les équipements informatiques spécialisés appelle beaucoup d’énergie électrique dans l’exécution de l’algorithme. Parmi les blockchains PoW, nous pouvons citer en plus du Bitcoin, Ethereum (Eth), Litecoin (LTC), Monero (XMR), Zcash (Zec) etc…
La Preuve d’Enjeu, ou Proof Of Stake (PoS)
Avec la PoW, elles forment les consensus les plus connus et utilisés dans l’écosystème. Etant donné le PoW très énergivore, elle a été créée pour le concurrencer et permettre ainsi une scalabilité améliorée. Par l’utilisation de la PoS, le validateur doit mettre en jeu une quantité importante de crypto-monnaies pour participer à la création de blocks. Ainsi, les validateurs prouvent leur bonne foi et leurs intentions honnêtes envers la blockchain. La preuve d’enjeu équivaut souvent dans le langage courant à la preuve de possession, c’est-à-dire à la possession du token natif de la blockchain considérée. Cardano (Ada), Solana (Sol), Algorand (Algo), Tezos (XTZ) sont là quelques blockchains implémentant ce type de consensus.
La Preuve de Capacité, ou Proof of Capacity (PoC)
Encore appelé Preuve d’Espace (Proof of Space), ce type de consensus forment avec le PoW la grande famille des algorithmes de « consensus par preuves externes ». Le validateur doit utiliser son espace de stockage pour prouver sa capacité à garder en mémoire d’importante quantité de données. Il s’agit d’une forme alternative de preuve de travail, dans le sens où, dans un tel système, les validateurs dépensent également des ressources pour obtenir une récompense.
La Preuve d’Enjeu Déléguée, ou Delegated Proof of Stake (DPoS)
Le consensus DPoS est dérivé du PoS. Il permet aux investisseurs d’élire des délégués qui valideront les transactions en leur nom. Lorsqu’on désire élire un délégué, celui-ci peut donner des récompenses à ses électeurs. L’incitation la plus commune est de donner une partie des revenus obtenus grâce aux frais de transaction de la blockchain. Cardano (Ada), Velas (VLX), Binance (BNB), EOS en sont de bons exemples.
La Preuve de Conservation, Proof of Hold
La preuve de conservation, ou proof of hold (PoH), est une variante de la preuve d’enjeu qui se base sur le montant des jetons qu’une personne possède multiplié par le temps où ces jetons n’ont pas bougé. Cette métrique s’appelle l’âge des pièces (coin age). Par le Holding des jetons, les validateurs sont récompensés : plus le temps de holding est grand, plus la récompense l’est également. Exple : PeerCoin (PPC)
La Preuve d’enjeu Liquide, ou Liquid Proof of Stake (LPoS)
Variante de la DPoS, ce consensus fourni une récompense proportionnelle au montant mis en jeu. Nous voyons donc que les portefeuilles délégataire les plus fournis recevrons plus de récompenses que ceux les moins fournis. Ici, l’utilisateur enregistre son compte pour déléguer ses avoirs automatiquement au validateur de son choix. Il n’a pas besoin de mettre en place un nœud, ni même d’être connecté à Internet. En échange de ce service, des frais sont prélevés sur les intérêts de base. On peut citer dans ce type Waves (Waves), Tezos (XTZ), Cardano (Ada)
La Preuve d’Histoire, ou Proof of History (PoH)
L’horodatage par lequel l’algorithme date les évènements pour vérifier et valider les transactions et un élément très capital. Un concept mathématique appelé Verifiable Delay Function (VDF), ou fonction de retard vérifiable est le socle sur lequel repose l’algorithme. Cela permet au protocole de vérifier que les transactions sont produites dans le bon ordre. Exemple : Solana (Sol).
La Preuve de Service, ou Proof of Service (PoSe)
Le « service » ici renvoie au fait que l’algorithme fournie un ou d’autres services en dehors de la PoS. Les nœuds se chargeant de ce service sont appelés les #masternodes et fournie d’autres services tel que le mélange de tokens ou le maintien d’une infrastructure supplémentaire. Dash et Horizen (ZEN) utilisent ce type de concensus.
La Preuve d’Autorité, ou Proof of Authority (PoA)
Proposé en 2017 par l’ancien directeur technique et cofondateur d’Ethereum, Gavin Wood, l’algorithme de consensus PoA met en valeur l’identité, ce qui signifie que les validateurs de blocs ne se servent pas de leur Coins, mais leur propre réputation. Par conséquent, les blockchains PoA sont sécurisées par les nœuds de validation qui sont arbitrairement sélectionnés en tant qu’entités de confiance. VeChain (VET), Ripple (XRP) font partie de cette écurie.
La Preuve d’Importance, ou Proof of Importance (PoI)
Un algorithme de PoI donne la priorité aux mineurs en fonction du nombre de transactions dans la crypto-monnaie correspondante qu’ils effectuent. Plus il y a de transactions vers et depuis le portefeuille de crypto-monnaie d’une entité, plus les chances de cette entité de se voir attribuer la validation des blocks sont élevées. MEM utilise le consensus PoI.
Conclusion
Les différents consensus développés dans cet article nous montrent que les développeurs blockchain travaillent d’arrache-pied pour mettre sur pied un consensus qui pourra faire l’unanimité dans l’écosystème. Bien que quelques avancées suivant le trilemme (Sécurité, Décentralisation, Scalabilité) des blockchains soient palpables, il est à noter que d’autres consensus le PoW utilisé par Bitcoin est le plus fiable et le plus sécurisé existant à ce jour.
Sources : https://cryptoast.fr/,
