Preuve d’enjeu déléguée (Delegated Proof of Stake)

L'algorithme de consensus Delegated Proof of Stake (DPoS) est considéré par beaucoup comme une version plus efficace et démocratique du précédent mécanisme PoS.

Le PoS et le DPoS sont tous deux utilisés comme alternative à l'algorithme de consensus Proof of Work, étant donné qu'un système PoW nécessite, par conception, de nombreuses ressources externes. L'algorithme Proof of Work utilise une grande quantité de travail de calcul afin de sécuriser un grand livre distribué immuable, décentralisé et transparent. En revanche, les PoS et DPoS nécessitent moins de ressources et sont, de par leur conception, plus durables et écologiques. Pour comprendre le fonctionnement de la preuve d'enjeu déléguée, il faut d'abord comprendre les principes de base des algorithmes de preuve de travail et de preuve d'enjeu qui l'ont précédé.

Preuve de travail (PoW)

La plupart des systèmes de crypto-monnaies fonctionnent au-dessus d'un grand livre distribué appelé blockchain et la preuve de travail a été le premier algorithme de consensus à être utilisé. Il a été mis en œuvre en tant que composant central du protocole Bitcoin, responsable de la génération de nouveaux blocs et du maintien de la sécurité du réseau (par le biais du processus de minage). Bitcoin a été proposé comme une alternative au système monétaire mondial traditionnel, qui est centralisé et inefficace. PoW a introduit un protocole de consensus viable qui rendait inutile la transmission d'argent dirigée par une autorité centrale. Il a permis le règlement décentralisé des paiements en temps réel sur un réseau économique de pair à pair, supprimant ainsi le besoin d'intermédiaires et réduisant le coût global des transactions.

Avec d'autres types de nœuds, un système de preuve de travail est maintenu par un réseau de nœuds de minage, qui utilisent du matériel spécialisé (ASIC) pour tenter de résoudre des problèmes cryptographiques complexes. En moyenne, un nouveau bloc est extrait toutes les 10 minutes. Le mineur n'est en mesure d'ajouter un nouveau bloc à la blockchain que s'il parvient à trouver la solution pour ce bloc. En d'autres termes, un mineur ne peut le faire qu'après avoir réalisé une preuve de travail, ce qui le récompense avec des pièces nouvellement créées et tous les frais de transaction de ce bloc spécifique. Néanmoins, cela a un coût élevé car cela demande beaucoup d'énergie et de tentatives infructueuses. En outre, le matériel ASIC est assez coûteux.

Au-delà de l'effort de maintenance du système, des questions subsistent quant à la possibilité d'appliquer un système PoW, notamment en ce qui concerne l'évolutivité (quantité très limitée de transactions par seconde). Cependant, les blockchains PoW sont considérées comme les plus sûres et les plus fiables et restent la norme pour une solution de tolérance aux pannes.

Preuve d'enjeu (PoS)

L'algorithme de consensus Proof of Stake est l'alternative la plus courante à Proof of Work. Les systèmes PoS ont été conçus pour résoudre certaines des inefficacités et des problèmes émergents qui surviennent couramment sur les blockchains basées sur PoW. Ils s'attaquent en particulier aux coûts associés au minage PoW (consommation d'énergie et matériel). Fondamentalement, une blockchain Proof of Stake est sécurisée de manière déterministe. Il n'y a pas de minage dans ces systèmes et la validation des nouveaux blocs dépend du nombre de pièces mises en jeu. Plus une personne détient de pièces de mise en gage, plus elle a de chances d'être choisie comme validateur de bloc (également connu sous le nom de mineur ou de faussaire).

Alors que les systèmes PoW reposent sur des investissements externes (consommation d'énergie et matériel), une blockchain Proof of Stake est sécurisée par un investissement interne (la cryptocurrency elle-même).

En outre, les systèmes PoS rendent l'attaque d'une blockchain plus coûteuse, car une attaque réussie nécessiterait la possession d'au moins 51 % du total des pièces existantes. Les attaques ratées entraîneraient d'énormes pertes financières. Malgré les avantages et les arguments convaincants en faveur des PoS, ces systèmes n'en sont qu'à leurs débuts et doivent encore être testés à plus grande échelle.

Preuve d'enjeu déléguée (DPoS)

L'algorithme de consensus Delegated Proof of Stake (DPoS) a été développé par Daniel Larimer, en 2014. Bitshares, Steem, Ark et Lisk sont quelques-uns des projets de crypto-monnaies qui utilisent l'algorithme de consensus DPoS.

Une blockchain basée sur le DPoS compte avec un système de vote où les parties prenantes confient leur travail à un tiers. En d'autres termes, ils peuvent voter pour quelques délégués qui sécuriseront le réseau en leur nom. Les délégués peuvent également être appelés des témoins et ils sont chargés d'obtenir un consensus lors de la génération et de la validation des nouveaux blocs. Le pouvoir de vote est proportionnel au nombre de pièces détenues par chaque utilisateur. Le système de vote varie d'un projet à l'autre, mais en général, chaque délégué présente une proposition individuelle lorsqu'il demande des votes. Habituellement, les récompenses collectées par les délégués sont partagées proportionnellement avec leurs électeurs respectifs.

Par conséquent, l'algorithme DPoS crée un système de vote qui dépend directement de la réputation des délégués. Si un nœud élu se comporte mal ou ne travaille pas efficacement, il sera rapidement expulsé et remplacé par un autre.

En ce qui concerne les performances, les blockchains DPoS sont plus évolutives et peuvent traiter plus de transactions par seconde (TPS) que les blockchains PoW et PoS.

DPoS vs PoS

Alors que PoS et DPoS sont similaires dans le sens de la participation, DPoS présente un nouveau système de vote démocratique, par lequel les producteurs de blocs sont élus. Puisqu'un système DPoS est maintenu par les électeurs, les délégués sont motivés pour être honnêtes et efficaces, sinon ils sont éliminés. En outre, les blockchains DPoS ont tendance à être plus rapides en termes de transactions par seconde que les blockchains PoS.

DPoS vs PoW

Là où le PoS tente de résoudre les défauts du PoW, le DPoS cherche à rationaliser le processus de production des blocs. Pour cette raison, les systèmes DPoS sont capables de traiter rapidement de plus grandes quantités de transactions blockchain. Aujourd'hui, le DPoS n'est pas utilisé de la même manière que le PoW ou le PoS. Le PoW est toujours considéré comme l'algorithme de consensus le plus sûr, et en tant que tel, c'est là que la plupart des transmissions d'argent ont lieu. Le PoS est plus rapide que le PoW et a potentiellement plus de cas d'utilisation. Le DPoS limite l'utilisation du jalonnement à l'élection des producteurs de blocs. La production effective de blocs est prédéterminée, contrairement au système de concurrence du PoW. Chaque témoin a droit à son tour à la production de blocs. Certains prétendent que le DPoS devrait être considéré comme un système de preuve d'autorité.

Le DPoS diffère considérablement du PoW et même du PoS. Son incorporation du vote des parties prenantes sert de moyen pour décider et motiver les délégués (ou témoins) honnêtes et efficaces. Cependant, la production réelle de blocs est très différente des systèmes PoS et, dans la plupart des cas, présente une performance plus élevée en termes de transactions par seconde.