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Revue
Preuve de Travail vs. Preuve d'Enjeu: Les Plus Grandes Différences
19 juil. 2023

Preuve de Travail vs. Preuve d'Enjeu: Les Plus Grandes Différences

19 juil. 2023
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Cet article explore les différences entre deux types de mécanismes de consensus - la preuve de travail et la preuve d'enjeu. Cryptonica donne un aperçu des avantages et inconvénients de chacun, ainsi que des risques de sécurité associés à chaque système.

Le monde des crypto-monnaies est régi par des systèmes complexes qui garantissent des transactions sécurisées etefficaces. Deux mécanismes principaux mènent la danse : la preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS). Le système PoW, initialement mis en lumière par Bitcoin, se concentre sur les mineurs résolvant des problèmes mathématiques complexes pour la validation des transactions et la création de blocs. Ce processus offre une sécurité inégalée mais soulève des préoccupations en raison de sa forte consommation d'énergie. D'un autre côté, la POS, un système favorisé par des crypto-monnaies comme Ethereum, sélectionne les validateurs en fonction de leur participation dans la monnaie. Cette méthode est non seulement plus économe en énergie mais encourage également l'investissement à long terme. Cet article s'attarde sur les subtilités et les contrastes significatifs entre ces deux systèmes de premier plan - la preuve de travail et la preuve d'enjeu. De plus, cet article apportera des éclaircissements sur la manière dont les deux systèmes se différencient l'un de l'autre, lequel est meilleur, et bien d'autres choses à propos des deux systèmes.

Qu'est-ce que la preuve de travail (PoW) ?

La preuve de travail(PoW) est un mécanisme de consensus utilisé dans les réseaux de blockchain pour valider et sécuriser les transactions et maintenir l'intégrité du système décentralisé. C'est un concept fondamental introduit par Bitcoin, la première et la plus connue des crypto-monnaies. Le PoW garantit que les participants au réseau s'accordent sur l'ordre et la validité des transactions sans avoir besoin d'une autorité centrale.

Au cœur de la POW, des participants, connus sous le nom de mineurs, doivent résoudre des casse-têtes mathématiques complexes pour ajouter de nouveaux blocs de transactions à la blockchain. Ces énigmes sont intensives en termes de calcul et nécessitent une puissance de calcul significative pour être résolues. La difficulté des énigmes est régulièrement ajustée pour maintenir un taux de création de blocs constant.

Dans le réseau, d'autres participants, connus sous le nom de nœuds, vérifient la solution en contrôlant indépendamment si la valeur de hachage répond aux critères requis. Si la solution est valide, le bloc est ajouté à la blockchain, et le mineur qui a trouvé la solution est récompensé par une quantité prédéfinie de crypto-monnaies, comme le Bitcoin.



Au cœur de la blockchain, les transactions sont ajoutées à la blockchain par des mineurs qui résolvent des énigmes mathématiques complexes. Ces énigmes sont intensives en termes de calcul et nécessitent une puissance de calcul significative pour être résolues. Un taux de création de blocs constant est maintenu en ajustant la difficulté de l'énigme.

Ce système ajuste dynamiquement le niveau de difficulté, garantissant que les blocs sont créés à des intervalles réguliers et rendant presque impossible pour des acteurs malveillants de réécrire la blockchain.

Comment fonctionne la POW ?

La résolution de problèmes mathématiques complexes est un principe clé d'un système PoW. Le processus commence lorsqu'un mineur rassemble un groupe de transactions en attente dans un bloc. Le mineur ajoute alors une valeur aléatoire appelée "nonce" aux données du bloc. Un nonce est un nombre arbitraire que les mineurs modifient jusqu'à ce qu'ils trouvent une sortie spécifique qui répond à certains critères.

Pour trouver cette sortie, les mineurs hachent à plusieurs reprises les données du bloc concaténées avec le nonce en utilisant une fonction de hachage cryptographique telle que SHA-256. La fonction de hachage génère une sortie de longueur fixe appelée un hachage, qui apparaît comme une séquence aléatoire de caractères alphanumériques. L'objectif des mineurs est de trouver un hachage qui répond à certaines exigences, généralement en ayant un certain nombre de zéros en tête.

Comme la sortie d'une fonction de hachage cryptographique est essentiellement aléatoire et imprévisible, les mineurs doivent faire de nombreuses tentatives en ajustant le nonce à plusieurs reprises. Ils continuent ce processus jusqu'à ce que l'un d'eux découvre un nonce qui, lorsqu'il est haché avec les données du bloc, produit un hachage qui répond aux critères spécifiés.

Un mineur diffuse la solution (le hachage) une fois qu'il a trouvé un nonce approprié. Un hachage des données du bloc peut être vérifié par d'autres participants en utilisant le nonce fourni et en comparant le hachage avec les critères établis. Si la solution est correcte, le bloc est considéré comme valide, et le mineur est récompensé avec une certaine quantité de crypto-monnaies (dans le cas du Bitcoin, par exemple, ce sont des Bitcoins nouvellement minted et les frais de transaction).

Avantages et inconvénients de la POW

Voici les principaux avantages et inconvénients de l'utilisation d'un mécanisme de consensus PoW :

Avantages

  • Sécurisé : Le PoW est considéré comme un mécanisme sûr pour vérifier les transactions et créer de nouveaux blocs, car il nécessite une puissance de calcul significative pour attaquer avec succès le réseau.
  • Diversifié : Comme les mineurs n'ont pas besoin de détenir une quelconque monnaie pour miner, la POW permet aux mineurs du monde entier de rejoindre le réseau sans aucune forme de discrimination.
  • Décentralisé : Contrairement aux systèmes centralisés, il n'y a pas une seule autorité qui prend des décisions pour le système.
  • Efficace en termes de coût : Le système est rentable car les mineurs sont récompensés pour leur travail avec des crypto-monnaies et des frais de transaction.

Inconvénients

  • Énergivore : Le PoW nécessite une quantité significative d'énergie pour fonctionner, suscitant des préoccupations quant à son impact environnemental.
  • Manque de scalabilité : Les systèmes PoW ne sont pas aussi scalables que d'autres mécanismes de consensus, et le temps nécessaire pour confirmer les transactions est relativement long.
  • Potentiel de centralisation : Les systèmes PoW peuvent être sujets à la centralisation si les mineurs avec du matériel puissant obtiennent un avantage sur les mineurs plus petits.

Qu'est-ce que la preuve d'enjeu (PoS) ?

Le mécanisme de consensus PoS a été développé dans le but de résoudre certains des problèmes associés aupreuve de travail (PoW). Dans un système PoS, les participants (connus sous le nom de validateurs) doivent mettre en jeu leur propre crypto-monnaie pour être éligibles à valider les transactions et créer de nouveaux blocs. Le montant de la monnaie qu'ils doivent mettre en jeu varie d'un réseau à l'autre, mais il est généralement proportionnel à leur richesse.



Dans un système PoS, les participants sont choisis pour créer des blocs et valider les transactions en fonction du nombre de jetons qu'ils détiennent et "misent" sur le réseau. Plus la mise est élevée, plus la chance d'être sélectionné comme validateur est grande. Cette conception vise à garantir que ceux qui ont un intérêt économique plus grand dans le réseau sont plus susceptibles d'être sélectionnés pour valider les transactions. De plus, cela incite davantage à détenir la monnaie à long terme. Enfin, le système élimine également la nécessité pour les mineurs d'investir dans du matériel coûteux, car ils ont simplement besoin d'acquérir et de détenir des jetons pour participer à la création de blocs.

Comment fonctionne la POS ?

Dans un système PoS, les détenteurs de jetons sont sélectionnés en tant que validateurs en fonction de leurs avoirs en jetons et de leur capacité à miser. Lorsqu'un participant mise ses jetons, il devient éligible pour créer de nouveaux blocs en validant la transaction. Le processus commence par les validateurs qui placent des offres sur le prochain bloc ; l'offreur le plus élevé est alors choisi au hasard parmi un groupe d'offreurs comme gagnant.

Le validateur qui remporte l'offre est alors responsable de la validation des transactions dans le bloc à venir. S'ils valident avec succès toutes les transactions, ils sont récompensés par un montant prédéterminé de crypto-monnaies. Cette récompense est généralement proportionnelle à leur mise et au nombre de jetons misés par les autres validateurs.

L'idée clé derrière la POS est que les individus qui ont une plus grande mise dans le réseau (c'est-à-dire, détiennent plus de jetons) sont plus susceptibles d'agir dans son meilleur intérêt pour maintenir la sécurité et la stabilité de la blockchain. C'est parce que les validateurs qui tentent de compromettre le système risquent de perdre leurs jetons misés comme forme de punition, connue sous le nom de slashing.

Avantages et inconvénients de la POS

Voici les principaux avantages et inconvénients associés à un système PoS :

Avantages

  • Efficacité énergétique : Le PoS est beaucoup plus efficace en termes d'énergie que la POW, car il ne nécessite pas que les mineurs utilisent du matériel coûteux ou consomment de grandes quantités d'électricité.
  • Rentable : Il n'est pas nécessaire pour les mineurs d'investir dans des équipements coûteux, car tout ce qu'ils ont à faire est d'acheter et de miser la monnaie pour participer au processus de consensus.
  • Evolutif : Les systèmes PoS sont beaucoup plus évolutifs que la POW, car ils peuvent traiter beaucoup plus de transactions par seconde.
  • Incite à la conservation : En exigeant que les participants misent leurs propres fonds, le système incite les détenteurs de jetons à conserver leurs jetons plus longtemps.

Inconvénients

  • Risque de centralisation : Comme les systèmes PoS récompensent ceux qui ont des enjeux plus importants, il y a un risque de centralisation si la richesse est trop concentrée entre peu de mains.
  • Exigence d'un enjeu plus élevé : La participation à un système PoS nécessite généralement que les participants misent plus de jetons qu'il n'en faudrait pour le minage PoW.
  • Barrières d'entrée élevées : Comme les enjeux sont plus élevés, il peut être plus difficile pour les petits acteurs de participer à un système PoS.
  • Manque d'anonymat : Dans certains cas, les participants doivent révéler leur identité pour participer au processus de consensus. Cela peut réduire la confidentialité et augmenter le risque que des acteurs malveillants ciblent les validateurs.

En combinant à la fois les mécanismes de consensus PoW et PoS, certains projets ont développé des solutions hybrides comme Decred qui offrent le meilleur des deux mondes. Les systèmes hybrides sont conçus pour tirer parti des avantages de sécurité de la POW tout en réduisant la consommation d'énergie et en améliorant l'évolutivité en utilisant la POS. De tels systèmes pourraient offrir un modèle plus durable pour les réseaux blockchain à l'avenir.

Comment la preuve d'enjeu est-il différent de la preuve de travail ?

La plus grande différence entre la POW et la POS réside dans la manière dont les validateurs sont sélectionnés pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs. Dans un système PoW, les mineurs se font concurrence pour résoudre des énigmes mathématiques complexes afin d'être récompensés en crypto-monnaies. Par contre, dans un système PoS, les participants n'ont qu'à engager leurs fonds pour devenir éligibles à la sélection en tant que validateur.

Une autre différence clé est qu'un système PoS, les validateurs qui tentent de manipuler le système peuvent voir leur mise réduite en guise de punition, ce qui incite à un bon comportement et dissuade les acteurs malveillants de tenter de compromettre le réseau. Enfin, les systèmes PoS sont généralement beaucoup plus économes en énergie que les systèmes PoW en raison de l'absence de matériel coûteux nécessaire.

La troisième différence est que les systèmes PoS sont beaucoup plus évolutifs que les PoW. C'est parce qu'ils peuvent traiter plus de transactions par seconde, car les mineurs n'ont pas besoin de résoudre des énigmes mathématiques complexes.

Enfin, la POS incite les détenteurs de jetons à conserver leurs jetons pendant une période plus longue. Comme les validateurs doivent engager leurs propres fonds pour participer au processus de consensus, ils sont plus susceptibles d'agir dans l'intérêt du réseau et de maintenir sa stabilité. Cela aide également à prévenir une volatilité extrême des prix des jetons.

Dans l'ensemble, les systèmes PoS offrent une solution beaucoup plus économe en énergie que la POW tout en fournissant un processus de consensus sécurisé et décentralisé.

Laquelle est meilleur :preuve d'enjeu ou preuve de travail ?

La réponse à cette question dépend principalement des exigences spécifiques d'un réseau donné. En général, les systèmes PoS sont beaucoup plus économes en énergie que les systèmes PoW et offrent des temps de traitement des transactions plus rapides. Cela les rend idéaux pour les réseaux nécessitant vitesse et évolutivité tout en maintenant un processus de consensus sécurisé.

D'un autre côté, les systèmes PoW fournissent une sécurité accrue grâce à leurs énigmes mathématiques complexes, ce qui en fait un meilleur choix pour les réseaux privilégiant la sécurité plutôt que la vitesse et l'évolutivité.

En termes d'impact environnemental, les systèmes PoS sont beaucoup plus respectueux de l'environnement que les systèmes PoW en raison de leur absence d'exigences matérielles gourmandes en énergie. Cela en fait un meilleur choix pour les réseaux qui priorisent la durabilité.

En fin de compte, les systèmes PoW et PoS ont tous deux leurs propres avantages et inconvénients, et il est important de prendre en compte les exigences spécifiques d'un réseau donné lors de la décision du mécanisme de consensus le plus approprié. Pour de nombreux projets, l'utilisation d'un système hybride comme Decred peut être une excellente façon de tirer parti des avantages des deux systèmes PoW et PoS. Donc, tout dépend des besoins de l'individu et du système qui lui sera le plus bénéfique.

Quand faut-il utiliser PoW ou PoS ?

Le choix d'utiliser un systèmepreuve de travail oupreuve d'enjeu dépend des buts et objectifs du réseau blockchain en question.

Un système PoW convient le mieux aux projets qui nécessitent des transactions sécurisées, comme Bitcoin, dont l'objectif est la résistance à la censure sans confiance. Les exigences énergétiques associées à PoW sont également considérées comme une mesure de sécurité, rendant le processus plus coûteux et difficile à attaquer.

D'un autre côté, les systèmespreuve d'enjeu sont plus adaptés aux projets axés sur la scalabilité. Cela est dû au fait que les blockchains basées sur PoS nécessitent moins d'énergie pour la validation et peuvent gérer plus de transactions par seconde.

De plus, PoS est utilisé dans les pays où l'approvisionnement en électricité est fortement restreint et offre un moyen de valider les transactions sans consommer de grandes quantités d'énergie.

Il est important de noter que ces deux systèmes n'ont pas nécessairement à être mutuellement exclusifs, car certains projets peuvent choisir d'implémenter les deux systèmes afin de bénéficier du meilleur des deux mondes. En fin de compte, le meilleur système pour un projet donné dépendra de ses besoins et objectifs spécifiques.

Risque de Centralisation

Le risque de centralisation est une préoccupation majeure dans les mécanismes de consensuspreuve de travail (PoW) etpreuve d'enjeu (PoS). Dans la POW, le risque de centralisation découle de la concentration de la puissance computationnelle entre les mains de quelques entités de mining. À mesure que le mining devient de plus en plus gourmand en ressources, les petits participants ont du mal à rivaliser, ce qui conduit à quelques acteurs dominants contrôlant le réseau.

D'autre part, la POS introduit son propre risque de centralisation. Dans la POS, les validateurs sont sélectionnés en fonction du nombre de jetons qu'ils détiennent ou ont mis en jeu. Cela crée une situation où ceux qui ont une part significative ont plus d'influence et sont plus susceptibles d'être choisis comme validateurs, potentiellement consolidant le pouvoir entre les mains de quelques individus ou entités riches.

Les risques de centralisation à la fois dans la POW et la POS peuvent miner la nature décentralisée des réseaux de blockchain. Le contrôle centralisé peut conduire à une perte de confiance, à une vulnérabilité accrue aux attaques et à une diminution de la résilience du système. Des efforts sont en cours pour répondre à ces préoccupations par le biais de réglementations des pools de mining, de diversité matérielle, et des mécanismes de consensus hybrides combinant des éléments de PoW et de PoS.

En somme, l'atténuation du risque de centralisation dans la POW et la POS est cruciale pour maintenir les principes fondamentaux de la technologie blockchain, y compris la décentralisation, la sécurité et l'équité.

Risques de Sécurité

La sécurité est l'un des aspects les plus importants de tout réseau blockchain, car elle aide à garantir l'intégrité des données et à protéger les utilisateurs contre les acteurs malveillants ou les piratages. Les systèmespreuve de travail (PoW) etpreuve d'enjeu (PoS) présentent des risques de sécurité uniques qui doivent être pris en compte lors de la conception d'un réseau blockchain.

Dans les systèmes PoW, le risque de sécurité le plus significatif provient de la concentration du pouvoir de mining entre les mains de quelques entités. Supposons qu'une entité puisse contrôler plus de 51% de la puissance informatique du réseau. Dans ce cas, elle a le potentiel de perturber voire d'inverser les transactions, de dépenser deux fois les mêmes jetons, et de miner généralement la sécurité du réseau.

Dans les réseauxpreuve d'enjeu, le risque de sécurité est moins lié à la puissance informatique et plus concentré sur la richesse. Les systèmes PoS incitent les détenteurs de jetons à mettre en jeu leurs jetons pour devenir des validateurs, ce qui signifie que ceux qui détiennent un grand nombre de jetons ont plus de chances de devenir validateurs et potentiellement de contrôler le réseau. Cela peut conduire à une centralisation du pouvoir et créer un terrain de jeu inégal pour les petits utilisateurs.

En Conclusion

En bref, les mécanismes de consensus Proof of Work (PoW) et Proof of Stake (PoS) ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients uniques. Les systèmes PoW offrent une plus grande sécurité en raison de leur nature énergivore, tandis que les réseaux PoS sont plus évolutifs et écoénergétiques. La centralisation est un risque avec les deux types de systèmes mais peut être atténuée par certaines techniques. Finalement, le meilleur système pour un projet donné dépendra de ses besoins et objectifs spécifiques. En fin de compte, quel que soit le système que vous choisissez, il devrait être en mesure de fournir à votre réseau un processus de consensus sûr et équitable.

Questions Fréquemment Posées

La preuve de travail est-elle toujours utilisée ?

Oui, lapreuve de travail (PoW) est toujours utilisée dans de nombreux réseaux de blockchain, tels que Bitcoin. Il s'agit d'un mécanisme de consensus sécurisé qui nécessite des mineurs pour résoudre des problèmes mathématiques complexes afin de valider les transactions et de créer de nouveaux blocs.

Pourquoi lapreuve de travail est-elle meilleure ?

Lapreuve de travail (PoW) est meilleure pour les projets qui nécessitent des transactions sécurisées, tels que Bitcoin. Les exigences énergétiques associées à la PoW la rendent plus coûteuse et difficile à attaquer, offrant une couche supplémentaire de sécurité. De plus, le fait que les mineurs soient récompensés pour leur travail est considéré comme une incitation clé pour maintenir la sécurité du réseau.

Bitcoin peut-il être converti enpreuve d'enjeu ?

Il est possible mais très improbable que Bitcoin puisse être converti en un systèmepreuve d'enjeu (PoS). Cela est dû au fait que la transition nécessiterait de faire des changements fondamentaux au réseau existant, ce qui peut ne pas être faisable étant donné sa taille et sa complexité actuelles. De plus, il est incertain que la PoS puisse fournir le même niveau de sécurité que la PoW dans ce cas. Enfin, il y a des questions liées à la gouvernance qui devraient être abordées, comme comment les nouveaux validateurs sont choisis et comment les récompenses sont distribuées. Par conséquent, il est peu probable que Bitcoin passe à la PoS dans un futur proche.

Comment Gagne-t-on despreuve d'enjeu ?

Dans les mécanismes de consensuspreuve d'enjeu (PoS), les validateurs doivent miser une certaine quantité de jetons pour devenir éligibles aux récompenses de bloc. La quantité de jetons qui doivent être misés varie en fonction du projet, mais généralement elle est d'environ 1% ou plus de l'offre totale en circulation. Une fois que vous avez misé suffisamment de jetons, vous serez éligible pour devenir un validateur et commencer à gagner des récompenses. Cependant, gardez à l'esprit que les jetons misés sont bloqués pendant un certain temps, il est donc important de s'assurer que vous pouvez vous permettre de consacrer les jetons avant de les miser. De plus, il est important de bien rechercher le projet avant d'investir, car il peut y avoir des risques associés à la mise de vos jetons.

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