Aujourd’hui, un élément central des débats concernant les cryptoactifs est la question de la méthode de sécurisation des blockchains publiques de type Bitcoin, Ethereum, Cardano, Solana, Polkadot, etc. Le problème principal est de savoir si l’utilisation d’un protocole « Preuve de travail » (« Proof of work », POW) est nécessaire pour assurer la sécurité du fonctionnement du réseau, ou si un protocole « Preuve d’enjeu » (« Proof of stake », POS) fait aussi bien. Voici un résumé complet des informations dont vous avez besoin pour connaître les caractéristiques propres aux preuves d’enjeu et de travail, ainsi que les différences qui les opposent.
Avec la preuve d’enjeu (POS), les propriétaires de crypto-monnaies valident les transactions par blocs en fonction du nombre de pièces qu’un validateur met en jeu.
Le mécanisme de consensus PoW peut vérifier les transactions sans avoir besoin d’une tierce partie. Le mécanisme PoW rend difficile les doubles dépenses en prouvant que chaque utilisateur a effectué plusieurs calculs.
La Preuve de Travail (Proof of Work)
La preuve de travail fait partie du consensus de validation utilisé dans le cadre de la création de nouveaux blocs au sein d’une blockchain. Ce protocole est actuellement utilisé par de nombreuses cryptomonnaies, notamment par la plus répandue et la plus populaire de toutes, le Bitcoin. Les blockchains étant à la fois des bases de données et des systèmes d’échanges, elles se développent par le contrôle, la validation, et l’ajout constant de nouveaux blocs à leur chaîne. Pour ce faire, ce sont les membres du réseau eux-mêmes qui effectuent le travail de vérification et d’adjonction. Dans le cadre de la preuve de travail, ces membres actifs sont appelés “mineurs“.
Le minage s’inscrit directement dans le consensus nécessaire à la validation d’un bloc de données. D’une part, le mineur doit vérifier la conformité des données entrantes, et d’autre part, il doit fournir la preuve de travail. Fondement du minage, la preuve de travail consiste à calculer le hash d’un nouveau bloc potentiel à partir des données dudit bloc et d’une variable, appelée “nonce”. Cette variable pouvant modifier la valeur du hash du tout au tout, un nombre de possibilités colossal doit être testé par le mineur pour espérer trouver la valeur correcte. Cette complexification du calcul est purement artificielle et volontaire ; elle vise à sécuriser au maximum le système. L’obtention de la preuve de travail dépend donc de la puissance de calcul brute dont dispose le mineur, c’est-à-dire de la puissance de son matériel informatique.
En effet, plus la blockchain se développe, plus les preuves de travail nécessitent des calculs longs et énergivores. Le premier mineur à fournir la preuve de travail au reste du réseau obtient le droit de miner le nouveau bloc, et touche une récompense sous la forme de #tokens dans la cryptomonnaie correspondante.
#Courriels
Le premier exemple que nous allons explorer est celui des courriels joints à un long texte. Les ordinateurs ordinaires peuvent envoyer des millions de courriels par jour, mais l’exécution d’autres tâches et la réception d’un grand nombre de pourriels peuvent nuire à son efficacité et réduire ses coûts de traitement. Le PoW est utilisé pour réduire les cycles de traitement en fournissant des problèmes de calcul complexes qui renforcent la sécurité.
#Bitcoin
L’un des exemples les plus connus de PoW est le minage du Bitcoin. Le modèle #PoW garantit que les mineurs ont une autorité directe au sein du réseau. Il empêche également les attaques par double dépense. Les mineurs ont un revenu fixe car le PoW inclut suffisamment d’en-têtes dans les nouveaux blocs.
La Preuve d’Enjeu (Proof of Stake)
La preuve d’enjeu est elle aussi un processus entrant dans la validation des nouveaux blocs d’une #blockchain. Elle a été conçue en réaction aux défauts inhérents à la preuve de travail. Point de calcul complexe et énergivore dans le consensus proof of stake, et point de minage ; les membres actifs du réseau, appelés “minters” (“forgeurs” en Français) mettent en jeu une certaine quantité de jetons en leur possession, afin d’obtenir le droit d’ajouter un nouveau bloc à la chaîne.
Le fait de confier la validation des blocs aux nœuds les mieux pourvus en jetons garantit la sécurité du système. En effet, la conformité des données est capitale pour les forgeurs, qui verraient la valeur de leurs jetons chuter en cas de défaillance sécuritaire. Ainsi, un forgeur est sélectionné aléatoirement par la blockchain, parmi les membres les plus riches en tokens, pour effectuer le travail. Une fois sa tâche accomplie, le minter reçoit une récompense en jetons, comme dans le cadre du consens proof of work.
Exemples de Proof of Stake
Tezos :
Le réseau décentralisé de Tezos comprend un mécanisme d’incitation qui récompense les validateurs. Pour maintenir et sécuriser le réseau, les validateurs reçoivent des jetons nouvellement créés. Les enjeux augmentent à mesure que de nouveaux participants entrent dans le réseau et deviennent actifs. Le système PoS de Tezos protège également les récompenses et les données de la blockchain contre la falsification.
#Cosmos :
Cosmos est populaire pour le déploiement d’un réseau PoS à usage répandu (plus que le Bitcoin). En sécurisant des millions d’utilisateurs, le projet espère devenir la plus grande pièce de monnaie basée sur le PoS. Son public cible comprend les personnes qui n’ont pas accès au système bancaire.
Preuve de Travail (Proof of Work) VS Preuve d’Enjeu (Proof of Stake)
- La preuve de travail est testée depuis plus de 10 ans et son efficacité en termes de sécurité n’est plus à démontrer. La preuve d’enjeu est plus récente, mais séduit déjà de nombreux acteurs du marché, dont Ethereum, qui a prévu de basculer vers ce type de consensus.
- La preuve de travail est particulièrement énergivore, ce qui pose à la fois des problèmes de lenteur des transactions, et de considérations écologiques. À l’inverse, la preuve d’enjeu ne consomme que très peu d’énergie en comparaison, et offre une vitesse d’échange des données bien supérieure.
- La preuve de travail pose un important problème de centralisation : alors que les cryptomonnaies se veulent décentralisées, la course à la puissance informatique imposée par le consensus proof of work a conduit à la formation de mining pools monopolisant le marché. Cependant, c’est un problème qui n’est pas totalement écarté dans le cadre de la preuve d’enjeu, qui conduit à un système de type oligarchique : les membres les plus riches s’enrichissent de plus en plus.
- La preuve de travail permet de sécuriser efficacement le réseau : en plus de 10 ans, Bitcoin n’a jamais été hacké. Seul un hacker disposant de 51% de la blockchain serait en mesure de la falsifier, ce qui est quasiment impossible. La preuve d’enjeu fournit une sécurité moins importante, étant donné que la dépense énergétique nécessaire à une attaque du réseau est beaucoup plus faible.
conclusion
Preuve de travail et preuve d’enjeu sont donc tous deux des processus permettant de valider et de sécuriser les transactions au sein d’une blockchain. Le premier, utilisé depuis l’origine des cryptomonnaies, a largement fait ses preuves au niveau de la sécurité, mais entraîne une dépense d’énergie exponentielle ainsi qu’une centralisation autour de pools miniers. Le second, plus récent, tente de pallier ces défauts, et y parvient parfaitement en ce qui concerne l’énergie dépensée et la vitesse des transactions. Toutefois, il pose également un problème de centralisation et sa sécurité semble plus faillible. L’avenir nous dira, notamment avec le passage d’Ethereum au consensus proof of stake d’ici la fin de cette année, lequel des deux surpasse l’autre.
