Qu'est-ce que le Proof-of-Stake (PoS) et comment fonctionne-t-il ?
Le Proof-of-Stake (PoS) est un mécanisme qui maintient l'intégrité du réseau blockchain. Il a été créé en 2011 comme une alternative plus économe en énergie au mécanisme Proof-of-Work (PoW).
Table des matières :
- Qu'est-ce que le mécanisme Proof-of-Stake (PoS) ?
- Comment fonctionne le Proof-of-Stake (PoS) ?
- Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake - avantages et inconvénients
- Quelles cryptomonnaies utilisent le mécanisme Proof-of-Stake (PoS) ?
- 3 principaux avantages du mécanisme Proof-of-Stake
- 3 principaux inconvénients du mécanisme Proof-of-Stake
Bien que l'on pense souvent au PoS comme à un « nouveau » mécanisme de consensus dans le réseau blockchain, le Proof-of-Stake a en réalité été introduit en 2011.
À cette époque, Sunny King et Scott Nadal ont publié un article dans lequel ils présentaient un nouveau mécanisme capable de maintenir l'intégrité du réseau blockchain sans consommer une grande quantité d'énergie, comme le faisait Bitcoin (comme vous le savez peut-être déjà, Bitcoin utilise un processus de minage, le Proof-of-Work, pour confirmer les transactions).
Pourquoi est-il important d'avoir un protocole de consensus économe en énergie ?
Pour commencer, il faut beaucoup d'argent pour maintenir un réseau blockchain basé sur le Proof-of-Work.
Prenons l'exemple de Bitcoin.
En 2011, le coût moyen de maintenance du réseau blockchain de Bitcoin était de 150 000 $.
Aujourd'hui, maintenir le réseau Bitcoin coûte des millions de dollars.
Prenons un instant du recul. Pourquoi un réseau blockchain a-t-il besoin d'un mécanisme de consensus ?
Pour mieux comprendre les caractéristiques du Proof-of-Stake, il est nécessaire de savoir ce qu'est un mécanisme de consensus et comment il a vu le jour grâce au concept de Proof-of-Work.
Vous pouvez trouver ces informations dans notre précédent blog avec des infographies spécialement conçues pour les débutants :
Qu'est-ce que le mécanisme Proof-of-Stake (PoS) ?
Le Proof-of-Stake (PoS) est un type de mécanisme de consensus qui aide les réseaux blockchain à maintenir leurs fonctions normales (surveillance, confirmation et enregistrement des transactions) sans avoir besoin d'une autorité centrale.
De nombreux nouveaux projets blockchain optent aujourd'hui pour le Proof-of-Stake au lieu du Proof-of-Work car il offre :
- une meilleure efficacité énergétique
- une meilleure chance de devenir validateur
Un meilleur équipement informatique ne garantit pas ici une meilleure position de départ pour confirmer les transactions et recevoir une récompense sous forme de nouvelles pièces.
Comment fonctionne le Proof-of-Stake (PoS) ?
Pour mieux comprendre les fonctionnalités du Proof-of-Stake, utilisons des aides visuelles et imaginons le processus de confirmation des transactions et d'ajout de nouveaux blocs comme une course automobile.
Dans cette course, il y a de nombreux participants ayant des voitures de différentes catégories.
Les règles de la course sont simples.
Seule la première voiture à franchir la ligne d'arrivée recevra le prix. Les autres ne recevront rien.
S'il n'y a qu'une seule voiture de sport parmi d'autres véhicules ordinaires, vous pouvez vous attendre à ce que la voiture de sport gagne chaque course.
Il pourrait y avoir un facteur chance qui permettrait à d'autres voitures de gagner, par exemple, le moteur de la voiture de sport qui explose.
Ce type de course où la meilleure machine gagne est l'analogie du concept de Proof-of-Work.
En d'autres termes, les personnes ayant le meilleur équipement informatique ont la plus grande chance de résoudre l'énigme cryptographique, de confirmer la transaction, d'ajouter un nouveau bloc, et donc de recevoir une certaine quantité de coins.
Puisque la résolution des énigmes cryptographiques devient de plus en plus complexe au fil du temps, les appareils puissants ont encore plus d'avantages.
Il y a presque aucune chance pour un appareil plus faible de résoudre l'énigme cryptographique.
Il y a eu de rares occasions où des ordinateurs ordinaires ont réussi à trouver une solution en premier, mais c'était par pure chance.
C'est ce que le Proof-of-Stake essaie de démocratiser.
Il promeut une approche plus équitable qui donne à chacun une chance de devenir validateur. Comment cela fonctionne-t-il ?
Utilisons à nouveau la course comme analogie.
Tous les concurrents ne participeront pas à cette course. Avant la course, une voiture est sélectionnée aléatoirement pour participer.
Une fois que la voiture sélectionnée atteint la ligne d'arrivée, elle recevra la récompense pour avoir terminé à la première place.
Mais il y a une subtilité.
Pour que la voiture puisse même participer à la course, le conducteur doit d'abord investir une certaine somme d'argent.
L'argent est, d'une certaine manière, une garantie que, une fois sélectionné, le conducteur terminera effectivement la course.
Dans le mécanisme Proof-of-Stake, une personne qui veut avoir une chance de devenir validateur doit d'abord investir un certain nombre de ses propres cryptomonnaies et les bloquer pour une certaine période.
Ce processus est connu sous le nom de staking.
La raison de cette approche est la sécurité.
Les coins bloqués sont une sorte de garantie que les validateurs suivront les règles du réseau et valideront les transactions une fois qu'ils seront choisis par le réseau.
Si un validateur souhaite agir en dehors des règles du réseau, par exemple en créant des transactions frauduleuses, il/elle perdra les coins bloqués ainsi que son rôle de validateur.
Le processus de sélection du validateur
Le nombre de coins bloqués dans un pool de staking peut, d'une certaine manière, être un facteur déterminant lors de la sélection du validateur dans le mécanisme Proof-of-Stake.
Cependant, pour éviter que le réseau ne sélectionne uniquement les validateurs ayant le plus grand nombre de coins mis en staking, le Proof-of-Stake utilise des méthodes de sélection supplémentaires.
C'est pourquoi le mécanisme prend également en compte la longévité (la durée pendant laquelle les coins ont été mis en staking) et la randomisation.
Les validateurs qui bloquent leurs cryptomonnaies dans un pool pendant longtemps sont considérés comme dignes de confiance.
Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake - avantages et inconvénients
Les deux mécanismes ont un objectif identique, qui est de maintenir l'intégrité du réseau blockchain. Cependant, ils le font de manière différente.
Le Proof-of-Work et le Proof-of-Stake accomplissent avec succès ces tâches, mais chacun a ses propres avantages et inconvénients.
Comme nous l'avons déjà mentionné, la plus grande différence se manifeste dans la consommation d'énergie et le choix du validateur.
Ces caractéristiques vous aideront à distinguer facilement le Proof-of-Work du Proof-of-Stake.
Quelles cryptomonnaies utilisent le mécanisme Proof-of-Stake (PoS) ?
Un grand nombre de nouveaux projets crypto choisissent le Proof-of-Stake comme principal mécanisme de consensus au sein du réseau blockchain.
L'année dernière, la deuxième plus grande cryptomonnaie, Ethereum, est également passée du Proof-of-Work au Proof-of-Stake.
Les cinq cryptomonnaies les plus populaires qui utilisent le mécanisme Proof-of-Stake, en plus d'Ethereum, sont :
Le Proof-of-Stake est un mécanisme très flexible.
C'est pourquoi la plupart des projets blockchain l'adaptent à leurs besoins.
C'est ainsi que certains dérivés ont été créés au fil du temps. Par exemple, on trouve :
- Delegated Proof of Stake (DPoS)
- Nominated Proof of Stake (NPoS)
3 principaux avantages du mécanisme Proof-of-Stake
En ce qui concerne le maintien du réseau blockchain, le Proof-of-Stake présente de nombreux avantages par rapport au mécanisme Proof-of-Work.
Voici les raisons pour lesquelles le Proof-of-Stake est souvent choisi :
1. Meilleure évolutivité
Le Proof-of-Stake est accessible à un grand nombre de personnes, car il permet à quiconque de devenir validateur.
Il n'est pas nécessaire d'investir dans des appareils de minage de pointe. C'est important, car plus de personnes utilisent le réseau et participent en tant que validateurs, plus le réseau devient puissant.
Si le réseau devient plus puissant, les transactions deviennent beaucoup plus rapides, et surtout, tout le processus devient beaucoup moins coûteux.
2. Décentralisation
Un plus grand nombre de validateurs dans le réseau, choisis aléatoirement pour confirmer les transactions, signifie que le réseau devient plus décentralisé dans sa gestion.
3. Efficacité énergétique
Contrairement au mécanisme Proof-of-Work, où d'énormes fermes de minage consomment beaucoup d'électricité, le Proof-of-Stake utilise moins d'énergie, car un validateur peut valider les transactions avec un smartphone ou un ordinateur personnel.
3 principaux inconvénients du mécanisme Proof-of-Stake
1. Sécurité
Beaucoup considèrent que le Proof-of-Work offre une meilleure sécurité que le Proof-of-Stake. Les critiques affirment qu'une blockchain fonctionnant avec le Proof-of-Stake ne pourrait pas résister à une attaque hypothétique de 51 %.
En théorie, si le token (dans un réseau blockchain fonctionnant avec le Proof-of-Stake) a un petit prix et une petite capitalisation boursière, et que le prix chute encore, quelqu'un pourrait acheter 50 % de l'offre totale et contrôler pratiquement le réseau.
2. Possibilité de centralisation
La plupart des blockchains Proof-of-Stake ont un montant précis de coins qu'une personne doit mettre en staking dans le pool pour devenir validateur.
Par exemple, sur le réseau Ethereum, vous devez verrouiller 32 ETH dans un pool de staking. Que se passe-t-il si, dans un projet, le montant de coins à mettre en staking n'est pas clairement défini ?
Il y a une crainte que ce type de réseau favorise facilement les validateurs ayant le plus grand nombre de coins mis en staking dans le pool. Le système cesserait automatiquement d'être accessible à tous, car il ne favoriserait que quelques validateurs.
3. La question de l'accessibilité
Certains critiques remettent en question l'accessibilité de la participation en tant que validateur dans le mécanisme Proof-of-Stake.
Si vous souhaitez devenir validateur, la première étape consiste à staker des coins dans le pool. Si vous ne possédez pas les coins du réseau natif, vous devez d'abord les acheter.
Bien que cela semble simple, prenons l'exemple mentionné précédemment. Pour devenir validateur sur le réseau Ethereum, vous devez verrouiller 32 ETH pendant une certaine période.
Si vous n'avez pas autant de coins ETH, vous devez les acheter, et au moment de l'écriture, 32 ETH valent environ 78 112.36 euros, ce qui n'est pas abordable pour tout le monde.
Bien sûr, il existe une alternative pour les utilisateurs qui ne peuvent pas se permettre d'acheter autant de coins.
Les utilisateurs qui possèdent un certain nombre de coins ETH peuvent rejoindre d'autres détenteurs de petites quantités dans un pool commun.
Ensemble, ils verrouillent leurs tokens ETH (pour atteindre le seuil de 32 ETH) et agissent en tant qu'un seul validateur dans le réseau.