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Les différences entre le Proof-of-Work et le Proof-of-Stake

by Maria

Définition

“Proof of work” et “proof of stake” sont les deux principaux mécanismes de consensus utilisés par les crypto-monnaies pour vérifier les nouvelles transactions, les ajouter à la blockchain et créer de nouveaux jetons.  Le proof of work, inauguré par le Bitcoin, utilise le minage pour atteindre ces objectifs. Le proof of stake, utilisé entre autres par Cardano, utilise le jalonnement pour atteindre les mêmes objectifs. 

Les réseaux décentralisés de crypto-monnaies doivent s’assurer que personne ne dépense deux fois le même argent sans l’intervention d’une autorité centrale comme Visa ou PayPal. Pour ce faire, les réseaux utilisent ce que l’on appelle un “mécanisme de consensus”, c’est-à-dire un système qui permet à tous les ordinateurs d’un réseau cryptographique de se mettre d’accord sur les transactions légitimes. 

Il existe deux principaux mécanismes de consensus utilisés par la plupart des crypto-monnaies aujourd’hui. Le proof of work est le plus ancien des deux, utilisé par Bitcoin, Ethereum 1.0 et bien d’autres. Le mécanisme de consensus plus récent est appelé proof of stake, et est utilisé par Ethereum 2.0, Cardano, Tezos et d’autres crypto-monnaies (généralement plus récentes).  Pour comprendre le proof of stake, il est utile de comprendre d’abord le proof of work, c’est pourquoi nous les avons associés dans cet article explicatif.

Qu’est-ce que le Proof-of-Work ?

Le proof of work est le mécanisme de consensus original des crypto-monnaies, utilisé pour la première fois par le Bitcoin. Le proof of work et le minage sont des idées étroitement liées. La raison pour laquelle on l’appelle “proof of work” est que le réseau nécessite une énorme puissance de traitement. Les blockchains de proof of work sont sécurisées et vérifiées par des mineurs de cryptos qui se lancent dans une course pour être les premiers à résoudre des algorithmes mathématiques. Le gagnant peut mettre à jour la blockchain avec les dernières transactions vérifiées et est récompensé par le réseau avec une quantité prédéterminée de crypto. 

Le proof of work présente de puissants avantages, en particulier pour une crypto-monnaie relativement simple mais extrêmement précieuse comme le Bitcoin (en savoir plus sur le fonctionnement du bitcoin). Il s’agit d’un moyen éprouvé et robuste de maintenir une blockchain décentralisée sécurisée. Plus la valeur d’une crypto-monnaie augmente, plus les mineurs sont incités à rejoindre le réseau, ce qui accroît sa puissance et sa sécurité.  En raison de la quantité de puissance de traitement impliquée, il devient peu pratique pour un individu ou un groupe de s’immiscer dans la blockchain d’une crypto-monnaie.

D’un autre côté, il s’agit d’un processus énergivore qui peut avoir du mal à s’adapter au grand nombre de transactions que les blockchains avec les smarts contracts comme Ethereum peuvent générer. C’est pourquoi des alternatives ont été développées, dont la plus populaire s’appelle le proof of stake.

Qu’est-ce que le Proof-of-Stake ?

Les développeurs d’Ethereum ont compris dès le début que le proof of work présentait des limites d’évolutivité qu’il faudrait éventuellement surmonter, en effet, à mesure que les protocoles de finance décentralisée (ou DeFi) alimentés par Ethereum ont gagné en popularité, la blockchain a eu du mal à suivre, ce qui a entraîné une hausse des frais. 

Alors que la blockchain Bitcoin doit principalement traiter les transactions bitcoin entrantes et sortantes, à l’instar d’un vaste chéquier, la blockchain Ethereum doit également traiter un large éventail de transactions DeFi, les contrats intelligents stablecoin, l’achat et vente de NFT, et toute autre innovation que les développeurs pourraient proposer à l’avenir. 

Leur solution a été de construire une toute nouvelle blockchain ETH2, qui a commencé à être déployée en décembre 2020 et devrait être terminée en 2022. La version améliorée d’Ethereum utilise un mécanisme de consensus plus rapide et moins gourmand en ressources, appelé proof of stake. Les crypto-monnaies, notamment Cardano, Tezos et Atmos, utilisent toutes des mécanismes de consensus proof-of-stake. L’objectif étant de maximiser la vitesse et l’efficacité tout en réduisant les frais. 

Dans un système de proof of stake, le jalonnement a une fonction similaire à celle du minage du proof of work, en ce sens qu’il s’agit du processus par lequel un participant du réseau est sélectionné pour ajouter le dernier lot de transactions à la blockchain et gagner quelques crypto en échange. 

Les détails exacts varient selon les projets, mais en général, les blockchains proof of stake emploient un réseau de “validateurs” qui contribuent – ou “mettent en jeu” – leur propre crypto en échange d’une chance de valider une nouvelle transaction, de mettre à jour la blockchain et de gagner une récompense. 

Le réseau sélectionne un gagnant en fonction de la quantité de crypto que chaque validateur a dans le pool et de la durée pendant laquelle il y est resté – récompensant littéralement les participants les plus investis. 

Une fois que le gagnant a validé le dernier bloc de transactions, les autres validateurs peuvent attester que le bloc est exact. Lorsqu’un nombre seuil d’attestations a été effectué, le réseau met à jour la blockchain. 

Tous les validateurs participants reçoivent une récompense dans la cryptocurrency native, qui est généralement distribuée par le réseau en proportion de la mise de chaque validateur. 

Devenir un validateur est une responsabilité importante et requiert un niveau assez élevé de connaissances techniques. Le montant minimum de crypto que les validateurs doivent mettre en jeu est souvent relativement élevé (pour ETH2, par exemple, il est de 32 ETH) et les validateurs peuvent perdre une partie duur mise via un processus appelé slashing si leur nœud est hors ligne ou s’ils valident un “mauvais” bloc de transactions.  

 Mais même si cela vous semble une trop grande responsabilité, vous pouvez toujours participer au jalonnement en rejoignant un pool de jalonnement géré par quelqu’un d’autre – et gagner des récompenses pour des crypto-monnaies qui, autrement, resteraient inutilisées. Ce processus est souvent appelé délégation, et les outils proposés par les bourses comme Coinbase peuvent le rendre simple et transparent.

Les différences entre le Proof-of Work et le Proof-of-Stake 

La consommation d’énergie est l’une des principales différences entre les deux mécanismes de consensus. Étant donné que les blockchains en proof of stake n’obligent pas les mineurs à dépenser de l’électricité pour des processus redondants (en concurrence pour résoudre la même énigme), le proof of stake permet aux réseaux de fonctionner avec une consommation de ressources nettement inférieure.

Les deux mécanismes de consensus ont des conséquences économiques qui pénalisent les perturbations du réseau et contrecarrent les acteurs malveillants. Dans le cas du proof of work, la pénalité pour les mineurs qui soumettent des informations ou des blocs invalides est le coût irrécupérable de la puissance de calcul, de l’énergie et du temps. Dans le cas du proof of stake, les fonds cryptographiques misés par les validateurs servent d’incitation économique à agir dans le meilleur intérêt du réseau. Dans le cas où un validateur accepte un mauvais bloc, une partie des fonds qu’il a mis en jeu sera “coupée” à titre de pénalité. Le montant qu’un validateur peut être réduit dépend du réseau.

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