Preuve d'enjeu (Proof of Stake)

L'algorithme de consensus Proof of Stake a été introduit en 2011 sur le forum Bitcointalk pour résoudre les problèmes de l'algorithme le plus populaire actuellement utilisé - Proof of Work. Bien qu'ils partagent tous deux le même objectif d'atteindre un consensus dans la blockchain, le processus pour atteindre cet objectif est assez différent.

Comment cela fonctionne-t-il ?

L'algorithme Proof Of Stake utilise un processus d'élection pseudo-aléatoire pour sélectionner un nœud qui sera le validateur du prochain bloc, sur la base d'une combinaison de facteurs qui peuvent inclure l'âge de mise en jeu, la randomisation et la richesse du nœud.

Il est bon de noter que dans les systèmes Proof of Stake, les blocs sont dits "forgés" plutôt que minés. Les crypto-monnaies utilisant le système Proof of Stake commencent souvent par vendre des pièces pré-minées ou bien elles sont lancées avec l'algorithme Proof of Work et passent ensuite au système Proof of Stake.

Alors que dans les systèmes basés sur la preuve de travail, de plus en plus de crypto-monnaies sont créées pour récompenser les mineurs, le système de preuve d'enjeu utilise généralement les frais de transaction comme récompense.

Les utilisateurs qui souhaitent participer au processus de forgeage doivent bloquer une certaine quantité de pièces dans le réseau en tant que mise. La taille de la mise détermine les chances d'un nœud d'être sélectionné comme prochain validateur pour forger le prochain bloc - plus la mise est importante, plus les chances sont grandes. Pour que le processus ne favorise pas uniquement les nœuds les plus riches du réseau, d'autres méthodes uniques sont ajoutées au processus de sélection. Les deux méthodes les plus couramment utilisées sont la "sélection aléatoire des blocs" et la "sélection en fonction de l'âge des pièces".

Dans la méthode de sélection aléatoire des blocs, les validateurs sont sélectionnés en recherchant les nœuds présentant une combinaison de la valeur de hachage la plus faible et de l'enjeu le plus élevé. Comme la taille des enjeux est publique, le prochain faussaire peut généralement être prédit par les autres nœuds.

La méthode de sélection par l'âge des pièces choisit les nœuds en fonction de la durée de mise de leurs jetons. L'âge des pièces est calculé en multipliant le nombre de jours pendant lesquels les pièces ont été mises en jeu par le nombre de pièces mises en jeu. Une fois qu'un nœud a forgé un bloc, l'âge de ses pièces est remis à zéro et il doit attendre un certain temps avant de pouvoir forger un autre bloc, ce qui empêche les nœuds à gros enjeux de dominer la blockchain.

Chaque crypto-monnaie utilisant l'algorithme Proof of Stake a son propre ensemble de règles et de méthodes combinées pour ce qu'elles pensent être la meilleure combinaison possible pour elles et leurs utilisateurs.

Lorsqu'un nœud est choisi pour forger le prochain bloc, il vérifie si les transactions du bloc sont valides, signe le bloc et l'ajoute à la blockchain. En récompense, le nœud reçoit les frais de transaction associés aux transactions du bloc.

Si un nœud veut cesser d'être un faussaire, sa mise ainsi que les récompenses gagnées seront libérées après un certain temps, ce qui donnera au réseau le temps de vérifier qu'aucun bloc frauduleux n'a été ajouté à la blockchain par le nœud.

Sécurité

L’enjeu fonctionne comme une motivation financière pour le nœud faussaire de ne pas valider ou créer des transactions frauduleuses. Si le réseau détecte une transaction frauduleuse, le nœud faussaire perdra une partie de son enjeu et son droit de participer en tant que faussaire à l'avenir. Ainsi, tant que l'enjeu est supérieur à la récompense, le validateur perd plus de pièces qu'il n'en gagne en cas de tentative de fraude.

Pour contrôler efficacement le réseau et approuver les transactions frauduleuses, un nœud devrait posséder une participation majoritaire dans le réseau, également connue sous le nom d'attaque des 51 %. En fonction de la valeur d'une crypto-monnaie, cela serait très peu pratique car, pour prendre le contrôle du réseau, il faudrait acquérir 51 % de l'offre en circulation.

Les principaux avantages de l'algorithme Proof of Stake sont l'efficacité énergétique et la sécurité.

Un plus grand nombre d'utilisateurs sont encouragés à gérer des nœuds, car c'est facile et abordable. Le processus de randomisation rend également le réseau plus décentralisé, puisque les pools miniers ne sont plus nécessaires pour extraire les blocs. Et comme il est moins nécessaire d'émettre de nombreuses nouvelles pièces pour obtenir une récompense, le prix d'une pièce particulière reste plus stable.

Il est bon de rappeler que le secteur des crypto-monnaies évolue rapidement et que plusieurs autres algorithmes et méthodes sont en cours de développement et d'expérimentation.