En matière de blockchain, vous rencontrez souvent les termes « preuve de travail » et « preuve de participation », mais que signifient-ils exactement ? Pour cela, nous avons d'abord besoin d'une explication de chaîne de bloc, la technologie qui sous-tend le bitcoin et d'autres crypto-monnaiesEn résumé, la blockchain est une base de données décentralisée. Toutes les informations ne sont pas gérées par une seule partie, mais par tous les utilisateurs du réseau. Vous trouverez plus d'informations sur la technologie blockchain ici.Les informations ajoutées à une base de données blockchain doivent être approuvées par les participants au réseau, également appelés « nœuds ». Ils doivent tous s'entendre sur la transaction (consensus) avant qu'une transaction n'ait lieu. Il existe plusieurs méthodes pour ce processus. La plus connue est la méthode de preuve de travail. Il est utilisé pour l'une des applications les plus connues de la blockchain : le bitcoin, entre autres. Mais comment fonctionne exactement ce « consensus » ? Comment une transaction est-elle approuvée et ajoutée à la chaîne ?
Le modèle consensuel qui sous-tend le bitcoin est associé au terme « minage ». Tout participant à la blockchain peut faire fonctionner son ordinateur pour le réseau. Vous êtes alors appelé « mineur ». Pour l'approbation des transactions, cette personne reçoit une petite récompense. Cette approbation est effectuée par les mineurs qui résolvent un casse-tête mathématique complexe. Trouver la solution nécessite beaucoup de puissance de calcul. Comparez-le à un cadenas avec un code numérique. Les mineurs essaient d'ouvrir la serrure en saisissant des codes différents à chaque fois. Après des millions de tentatives, la bonne combinaison de chiffres est finalement trouvée puis vérifiée par les autres. L'ordinateur qui est le premier à résoudre le casse-tête gagne et est récompensé par une petite quantité de la monnaie cryptée correspondante. Le bloc est alors terminé et est ajouté à la chaîne existante. Avec le bitcoin, ce processus a lieu toutes les dix minutes.
L'une des plus grandes critiques à l'encontre du système de preuve de travail concerne la création d'immenses fermes dites minières. Ce sont des salles gigantesques avec tous les ordinateurs qui tentent de miner le plus de blocs possible. Après tout, plus de puissance informatique signifie plus de chances d'être le premier à trouver la solution. Tout d'abord, cela mine la nature décentralisée de la blockchain. Le pouvoir au sein du réseau est transféré aux parties disposant de la plus grande puissance informatique. Vous pouvez oublier de devenir riche dans votre grenier en minant des bitcoins. De plus, ces ordinateurs consomment ensemble un beaucoup de puissance. À tel point que des avertissements sont émis dans des endroits populaires pour extraire des bitcoins. Par exemple, l'Islande consommera probablement bientôt plus d'électricité pour extraire des bitcoins que pour alimenter tous ses ménages. Pourtant, la complexité du casse-tête explique également pourquoi la preuve de travail est si sécurisée. Il faut une énorme puissance de calcul pour trouver la solution permettant d'ajouter un bloc, et encore moins de le modifier. Pensez à la puissance de traitement et au temps qu'il faudrait pour modifier tous les blocs par la suite.
Mais la preuve de travail présente théoriquement une faiblesse. Par exemple, si les plus grandes exploitations minières fusionnent, elles contrôlent plus de 51 % de tous les mineurs. Qu'est-ce que cela signifie ? Au sein de la blockchain, la plus longue chaîne de blocs est considérée comme la vérité. Une fois qu'un parti détient plus de 50 % des mineurs, ce parti peut commettre une fraude sans que le système ne la qualifie de fausse. Le mécanisme de commande est endommagé. Ainsi, les pièces cryptées peuvent être émises deux fois ou les transactions peuvent être manipulées.
Il existe d'autres solutions pour parvenir à un consensus. Et si nous pouvions faire confiance aux nœuds non pas en fonction de la puissance de leur ordinateur, mais en fonction du nombre de pièces qu'ils ont sur le réseau blockchain. Ensuite, vous vous retrouvez avec une « preuve de mise ». Plus vous avez de pièces cryptées, plus vous avez de chances de vérifier les transactions. En d'autres termes, beaucoup plus économe en énergie. Avec preuve de participation, il n'y a pas de mineurs. Ici, ils sont appelés « validateurs ». Ils ne hachent pas des blocs, mais forgent ou frappent. Supposons que vous possédiez 3 % de la monnaie cryptée d'un réseau blockchain, vous avez 3 % de chances de forger le bloc suivant. Plus vous avez de pièces, plus vous avez de chances de gagner. En termes de récompense, le système diffère également de la preuve de travail, où le gagnant est payé en bitcoins, par exemple. Avec une preuve de mise, le gagnant reçoit les coûts de transaction des transactions dans un bloc. Plus vous avez de pièces, plus la perte est importante si une fausse transaction est approuvée. La perte potentielle de valeur économique est ce qui sécurise le réseau.
Ce système présente également des inconvénients. L'un des principaux inconvénients est une attaque « sans enjeu ». C'est un concept assez technique, mais nous essayons de l'aborder simplement. Il peut arriver que dans un réseau de preuve de participation, il y ait un « fork ». Il s'agit d'une scission de la blockchain existante et peut survenir à la suite d'un bogue ou d'une tentative malveillante de manipulation de l'historique de la blockchain. Pour preuve, les mineurs obtiennent leur plus gros rendement en restant sur la bonne chaîne. Les mineurs s'affrontent pour déchiffrer le code et extraire un bloc le plus rapidement possible. S'ils devaient parier sur plusieurs chaînes, ils devraient diviser leur puissance de calcul. Ce n'est pas rentable. Avec la preuve de la participation, ce n'est pas le cas. Les validateurs n'utilisent aucune puissance informatique et ne perdent donc rien s'ils placent leur mise sur les deux chaînes. C'est la plus rentable ; après tout, ils ne sont concernés que par les revenus des transactions. Un utilisateur malveillant peut donc effectuer deux fois la même transaction, ce qui est rentable pour lui. D'ailleurs, cette chance est très faible et peu probable, puisque vous avez une participation dans le réseau.
Avec une preuve d'enjeu, il existe également la possibilité d'une attaque de 51 %. Une partie ou un individu doit détenir 51 % de la crypto-monnaie concernée sur ce réseau pour mener des actions malveillantes. Le hic, c'est que si quelqu'un veut détenir 51 % de toutes les pièces du réseau, cette personne (selon la valeur et la taille de la monnaie cryptée) doit y investir des dizaines, voire des centaines de millions d'euros.
Une différence importante entre les deux modèles consensuels est qu'il est plus facile de participer à la vérification des blocs en tant que preuve de participation qu'en tant que preuve de travail. En effet, en matière de preuve de travail, vous avez besoin d'un équipement coûteux pour avoir la moindre chance dans le processus de minage. Par conséquent, la preuve de participation est plus accessible, ce qui permet à un plus grand nombre de validateurs de participer. Cela rend le réseau beaucoup plus décentralisé que la preuve de travail. Une autre grande différence est la consommation d'énergie. Il s'avère que la preuve de travail a un impact important sur notre environnement. La preuve de participation, en revanche, non. Pourtant, la preuve de participation a aussi ses défauts. Une attaque malveillante « sans enjeu » est possible, même si les modèles consensuels sont souvent mis à jour pour mettre fin à de telles pratiques dans l'œuf. La dernière différence est la sécurité. En guise de preuve de travail, la complexité et la puissance de calcul sont en fait une sécurité intégrée. La preuve de participation doit reposer davantage sur la perte potentielle de valeur économique, de sorte que le système assure la sécurité d'une manière différente. Si vous avez trouvé des termes dans cet article, vous n'êtes pas familier avec aucun souci. Consultez ici notre article sur le 51 termes cryptographiques que vous connaissez le mieux.
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