Proof-of-Stake, la solution au Proof of work amenant rareté et pollution illimitée…

Qu’est-ce que la preuve d’enjeu / Proof-of-Stake ?


Qu’est-ce que la preuve d’enjeu (Proof of Stake) ?

La preuve d’enjeu est un algorithme de consensus pour blockchains publiques qui vise à servir d’alternative au mécanisme dit de preuve de travail (Proof of Work). La preuve de travail est le mécanisme qui sous-tend la sécurité des protocoles de Bitcoin, de la version actuelle d’Ethereum et de beaucoup d’autres blockchains. Ce mécanisme a cependant été critiqué pour le coût en électricité qui découle du processus de minage et son impact environnemental dû à la pollution générée par les sources d’énergies utilisées par certaines centrales de minage. Il a notamment été calculé que le protocole de preuve de travail du Bitcoin consomme annuellement autant d’électricité que l’Irlande entière. L’algorithme de preuve d’enjeu tente de résoudre ces problèmes en supprimant entièrement le concept de minage et en le remplaçant par un autre mécanisme.

Le mécanisme de la preuve d’enjeu peut être décrit comme un « minage virtuel ». Là où la preuve de travail prévient efficacement les attaques Sybil en se fondant sur la rareté et le coût du matériel informatique, la preuve d’enjeu repose sur la crypto-monnaie de la blockchain elle-même. Avec la preuve de travail, un participant peut investir 1 000 dollars dans un ordinateur de minage, le brancher, commencer à participer au réseau en produisant des blocs et recevoir une récompense. Avec la preuve d’enjeu, le même participant investit 1 000 dollars en achetant directement la crypto-monnaie de la blockchain puis met en dépôt ces crypto-monnaies en utilisant le mécanisme de preuve d’enjeu, qui va ensuite (pseudo-)aléatoirement assigner à ce participant le droit de produire des blocs et de recevoir une récompense. A l’instar du mécanisme de preuve de travail, où investir 2 000 dollars vous permet d’avoir un ordinateur de minage deux fois plus puissant et qui peut produire des blocs deux fois puis efficacement, un dépôt deux fois plus important a deux fois plus de chance d’être sélectionné pour produire des blocs dans un intervalle de temps donné

Quels sont les avantages de la preuve d’enjeu?

En résumé:

  • Aucune nécessité de consommer de grandes quantités d’électricité pour sécuriser une blockchain.
  • Du fait de l’absence de consommation significative d’électricité, il n’y a pas autant besoin d’émettre de nouvelles crypto-monnaies pour motiver les participants à contribuer au réseau. Il est même possible, en théorie, de prévoir une émission nette négative de crypto, par exemple si une fraction des frais de transactions est « brûlée ». La quantité totale de crypto est alors décroissante.
  • Réduction potentielle de la vulnérabilité à l’attaque dite « minage égoïste » (selfish mining) avec la « théorie des jeux coopératifs », même s’il est possible d’implémenter partiellement un mécanisme similaire en preuve de travail.
  • Réduction des risques de centralisation, dans la mesure où les économies d’échelle constituent moins un problème. 10 millions d’une crypto-monnaie vous donnent exactement 10 fois plus de retour sur investissement qu’un million, sans que n’entre en jeu l’avantage disproportionné que permet d’atteindre la production en masse de matériel de minage par exemple.
  • Possibilité d’utiliser des pénalités économiques pour rendre de nombreuses formes d’attaques à 51 % beaucoup plus coûteuses qu’en utilisant le mécanisme de preuve de travail – pour paraphraser Vlad Zamfir, « participer à une attaque à 51 % revient à faire brûler votre ferme d’ASIC ».Le résultat en preuve d’enjeu est que si tous les acteurs sont purement rationnels économiquement, même s’il n’existe aucun attaquant sur la blockchain, il peut arriver qu’aucun consensus ne soit jamais trouvé

Le résultat en preuve d’enjeu est que si tous les acteurs sont purement rationnels économiquement, même s’il n’existe aucun attaquant sur la blockchain, il peut arriver qu’aucun consensus ne soit jamais trouvé.

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