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Qu’est-ce que la Proof-of-Stake ?

23 juin 2020

Proof of Stake (PoS) est un protocole de consensus créé pour remplacer le fameux Proof of Work, offrant une meilleure sécurité et une meilleure évolutivité aux réseaux qui le mettent en œuvre.

Qu'est-ce que la Proof-of-Stake

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Qu’est-ce que la Proof-of-Stake ? Le Test de Participation est l’un des deux protocoles de consensus les plus utilisés dans la technologie blockchain. Son nom est Proof of Stake. De là découle l’acronyme PoW, avec lequel il est communément connu. L’objectif de cet algorithme, comme dans PoW, est de créer un consensus entre toutes les parties du réseau.

Les nœuds qui m’appartiennent dans les PoS sont appelés des validateurs. La décision de valider un bloc est prise au hasard mais en donnant plus de probabilité à ceux qui répondent à un certain nombre de critères. Parmi ces critères, on peut mentionner le montant de la monnaie réservée et le temps de participation au réseau, mais d’autres peuvent être définis. Une fois établi, le processus de sélection des nœuds commence de manière aléatoire. Une fois le processus de sélection terminé, les nœuds choisis peuvent valider les transactions ou créer de nouveaux blocs.

Cela révèle que la preuve de l’enjeu est un processus complètement différent du célèbre protocole de test de travail (PoW). Où chacun de ses nœuds effectue un travail de calcul intensif pour résoudre des énigmes cryptographiques. Cela signifie que le PoW, contrairement au PoS, a besoin de grandes quantités d’énergie et d’équipements spécialisés pour mener à bien ses opérations. En revanche, dans les PDS, ce n’est pas nécessaire. Dans les PdS, le processus est beaucoup plus simple et moins gourmand en énergie. Ce sont les raisons pour lesquelles de nombreux projets de chaînes de montage s’intéressent désormais à ce nouveau protocole.

La première monnaie à utiliser ce protocole a été la PeerCoin en 2012. Puis d’autres projets sont apparus, tels que NXT et Bitshares, qui utilisent également ce protocole.

Pourquoi le test de participation a-t-il été créé ?

Le protocole Proof of Stake a été créé par le célèbre développeur Sunny King en 2011. En 2012, M. King a officiellement présenté le livre blanc PPCoin, dans lequel il a expliqué clairement le fonctionnement de l’algorithme du PdS. L’objectif était de résoudre certains problèmes connus du protocole PoW. Parmi eux, les suivants se distinguent :

  1. Le manque d’évolutivité et de rapidité. Le processus de minage ajoute un niveau élevé de latence afin d’approuver les transactions et de produire de nouveaux blocs. Cependant, le PDS évite cette situation. Dans les chaînes de blocs utilisant le protocole PoS, les contrôles sont effectués par les nœuds ayant un grand nombre de pièces. De cette manière, les contrôles sont effectués rapidement, ce qui a un impact positif sur l’extensibilité et la vitesse du réseau.
  2. La forte consommation d’énergie du processus d’extraction Le processus d’exploitation minière dans PoW nécessite une grande puissance de calcul. Une puissance qui provient généralement de machines à forte consommation d’électricité. Mais le PdS change radicalement ce point de vue. Il transforme le processus d’exploitation minière en un processus participatif. Une participation qui se traduit par la détention de pièces ou de temps au sein du réseau
  3. La décentralisation du réseau. C’est un problème qui affecte fortement les réseaux de prisonniers de guerre aujourd’hui. Un fait qui devient de plus en plus palpable, surtout quand on regarde les grands groupes miniers. Une situation qui centralise le réseau dans les mains de quelques-uns. PoS cherche à résoudre ce problème en diversifiant et en démocratisant l’accès aux participants aux différentes tâches du réseau.
  4. Soustraire intérêts financier à des  d’attaques de 51%. Les  d’attaques à 51% sont l’une des craintes concurrentes des réseaux de prisonniers de guerre. Il suffit qu’un groupe minier malveillant dispose de 51% de la puissance de calcul du réseau pour que la catastrophe se produise. Avec cette capacité, le groupe minier peut manipuler la chaîne de blocage à volonté. Mais dans un système de PDS, cela n’est possible que si l’attaquant dispose de 51% de toutes les pièces. Si l’attaquant fait une telle attaque, la valeur de la pièce a tendance à baisser. Cela entraîne des pertes financières très importantes pour l’agresseur. Cette situation permet de prévenir ces attaques, tout en maintenant la sécurité du réseau.

Comment fonctionne le test de participation ?

Le fonctionnement du protocole du test de participation est assez particulier. Ce système vise à encourager les participants à avoir une certaine quantité de pièces à tout moment. La possession de pièces, permet de les choisir par le processus de sélection aléatoire qui est effectué pour désigner les tâches. Dans le cadre de ce système, ceux qui ont plus de réserves, ont plus de poids dans le réseau et plus de possibilités d’être choisis. Une fois choisis, ils peuvent valider les transactions et créer de nouveaux blocs au sein du réseau. Leur permettant de recevoir des bénéfices et des incitations pour le travail effectué.

Exemple de protocole de PoS

Une façon plus simple d’expliquer ce processus serait l’exemple suivant :

Imaginez que vous faites partie d’un réseau de 100 investisseurs. De ce réseau, un premier groupe de 50 investisseurs possède chacun 1 000 pièces. Un autre groupe de 30 investisseurs possède chacun 2 500 pièces. Et un dernier groupe de 20 investisseurs possède 10 000 pièces chacun. Dans le tableau suivant, vous pouvez voir les données de chacun des groupes mentionnés et leur poids de participation dans le réseau.

Ainsi, il est clair que le groupe C détient la plus grande part dans le réseau. Un total de 61,54 % et 200 000 pièces pour être exact. Cependant, il est temps de procéder à une sélection aléatoire dans le réseau. Cela signifie que les personnes du groupe C sont les plus susceptibles d’être sélectionnées. Mais ce ne sont pas seulement eux qui sont sélectionnés. Les membres des groupes A et B participent également. Ceci est fait dans le but de démocratiser et de décentraliser le réseau.

La plus grande durée d’occupation ne garantit pas la sélection en tant que nœud, mais elle offre de plus grandes possibilités. L’objectif est que tous ceux qui font partie du réseau en tirent profit sans subir de préjudice. En outre, tous les investisseurs des groupes A et B peuvent investir davantage pour augmenter leur niveau de participation. Une fois sélectionnés, les investisseurs ont la possibilité d’accomplir les tâches qui leur sont confiées. Les investisseurs effectuent ces tâches afin de recevoir des incitations et des rendements proportionnels à leur participation au système. Une fois le cycle terminé, le processus de sélection est relancé afin que d’autres investisseurs puissent participer.

En outre, les fonds utilisés comme avoirs ne peuvent pas être utilisés et doivent être bloqués dans la chaîne de blocage. Cela garantit que les fonds seront toujours disponibles comme garantie pour le nœud de validation. Toutefois, le nœud peut ajouter de nouveaux fonds à tout moment, afin d’augmenter encore son niveau de participation.

Caractéristiques du PoS

Le protocole de preuve d’enjeu (PoS) présente une grande variété et de puissantes caractéristiques, parmi lesquelles on peut citer

  1. Il s’agit d’une technologie plus respectueuse de l’environnement. En effet, elle ne nécessite pas de machines puissantes pour les activités minières. Cela signifie que sa consommation d’énergie est réduite.
  2. Il permet un meilleur alignement des objectifs et des incitations parmi les membres du réseau. De cette manière, chaque membre du réseau cherche à maintenir le réseau sur une longue période.
  3. Il améliore la décentralisation et démocratise l’accès au réseau. En effet, tout le monde peut participer au réseau, à condition de respecter son quota de participation. Dans les réseaux de PdS, les concepts d’exploitation minière et les équipements que cette tâche implique ne sont pas appliqués. Cela permet d’éviter la concentration du pouvoir dans quelques mains en raison du coût de leur activité.
  4. La distribution des récompenses est plus proportionnelle. Cela est dû au système de sélection aléatoire au sein du réseau, qui vise à attribuer des tâches à ceux qui détiennent des pièces. Ceux qui possèdent plus de biens ont plus de chances d’être choisis, de faire des chèques et d’en tirer des bénéfices.
  5. La sécurité du réseau est plus élevée. Cela est dû au fait qu’il résout ou entrave certains schémas d’attaque connus, comme l’attaque à 51%.
  6. Il offre une plus grande évolutivité. C’est l’une de ses principales caractéristiques. La vitesse et l’évolutivité des réseaux de points de vente dépassent de loin celles des réseaux de points de vente. En effet, il n’effectue aucun travail de calcul intensif qui prend beaucoup de temps. Les points de vente sont donc parfaits pour les chaînes de blocs qui veulent être utilisées comme systèmes de paiement de détail, où un grand nombre de transactions par seconde doivent être vérifiées.
  7. Il y a un risque de perdre des fonds par des attaques malveillantes. Les systèmes de point de vente exigent que le portefeuille de l’utilisateur soit toujours ouvert et connecté à l’internet. Cela crée un problème de sécurité qui peut permettre aux pirates d’exploiter les vulnérabilités pour voler les fonds de ces portefeuilles. Une raison de plus pour suivre des critères de sécurité communs lors de l’utilisation de ce système.

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