Alors, Proof of Work vs Proof of Stake (preuve de travail vs preuve d’enjeu), ce sujet vous intéresse? Ou peut-être vous voulez juste en savoir plus sur comment miner Ethereum, Bitcoin, Dash et d'autres blockchains populaires qui utilisent Proof of Work? Quelque soit votre cas, vous êtes au bon endroit.
Ces deux modèles sont des «mécanismes de consensus», et ils représentent une exigence pour confirmer les transactions qui ont lieu sur une blockchain, sans avoir besoin d'un intermédiaire. Nous en parlerons plus loin dans cet article.
Quoi qu'il en soit, dans ce guide Proof of Work vs Proof of Stake, je vais commencer en parlant des bases de chaque modèle, puis des blockchains qui les ont adoptés.
Ensuite, je vais vous expliquer de façon simple le fonctionnement de la technologie et comment elle permet aux gens de gagner de la crypto monnaie en faisant du mining!
Pour finir, je vous dirai pourquoi je pense que la preuve d’enjeu est un bien meilleur modèle que la preuve de travail, tout en vous donnant des exemples réels sur chaque modèle.
En lisant cette comparaison Proof of Work vs Proof of Stake, vous serez en mesure de facilement expliquer aux autres ce qu'est chaque mécanisme de consensus, comment il fonctionne et lequel des deux est le meilleur!
Alors qu'attendez-vous? Dans la première partie du guide Proof of Work vs Proof of Stake, on va d’abord parler des bases!
James Aman
Chercheur Web3 et cofondateur de Topl Protocol
Quels sont, selon vous, les principaux avantages du mécanisme de consensus Proof-of-Stake pour les crypto-monnaies ?
Les mécanismes de consensus par preuve d'enjeu (PoS) offrent plusieurs distinctions essentielles par rapport à d'autres algorithmes de consensus notables. En particulier, le PoS fournit une mesure directe de la sécurité économique protégeant le réseau. En exigeant des validateurs qu'ils détiennent un certain montant de crypto-monnaie comme enjeu pour participer, l'incitation économique s'aligne sur la sécurité du réseau, rendant coûteux pour les attaquants de saper le système.
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Contenus
- 1. Proof of Stake vs Proof of Work: Les Bases
- 2. Proof of Work vs Proof of Stake: L’adoption
- 3. Proof of Work: Comment les Transactions sont Vérifiées?
- 4. Proof of Stake: Comment les Transactions sont Vérifiées?
- 5. Pourquoi le Proof of Stake est Meilleur que le Proof of Work?
- 5.1. La Centralisation
- 5.2. La Consommation de L'électricité
- 5.3. Un Attaque à 51%
- 6. Inconvénients du Modèle Preuve D’enjeu?
- 7. Proof of Work vs Proof of Stake: La Conclusion
Proof of Stake vs Proof of Work: Les Bases
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Lorsque Satoshi Nakamoto créa la toute première cryptomonnaie, le Bitcoin, il a dû trouver un moyen de vérifier les transactions sans avoir besoin d'utiliser un intermédiaire. Ceci a été possible grâce au système de preuve de travail.
En gros, la preuve de travail est utilisée pour déterminer comment la blockchain parvient à un consensus. En d'autres termes, comment le réseau s’assure que la transaction est valide et que personne ne peut tenter quoi que ce soit de mauvais, comme dépenser deux fois la même somme?
Même si je vais en parler plus en détail, sachez que la preuve de travail est basée sur une science mathématique avancée appelée «cryptographie». C’est pourquoi les devises numériques comme Bitcoin et Ethereum sont appelées «crypto monnaies»!
La cryptographie utilise des équations mathématiques si compliquées que seuls des ordinateurs puissants peuvent les résoudre. Les équations sont toujours différentes, ce qui signifie qu'une fois résolue, le réseau sait que la transaction est authentique.
Si vous vous demandez comment miner Ethereum, sachez que nombreuses blockchains ont copié le code original du Bitcoin, et utilisent le modèle de la Preuve de Travail, y compris Ethereum. La preuve de travail, bien qu’étant une invention étonnante, elle est loin d'être parfaite. Non seulement elle a besoin d'importantes quantités d'électricité, mais elle est aussi très limitée dans le nombre de transactions qu'elle peut traiter en même temps.
C’est en toute logique que d'autres mécanismes de consensus aient été créés, le plus populaire étant le modèle de preuve d’enjeu ou Proof of Stake, qui a été créé en 2012 par deux développeurs appelés Scott Nadal et Sunny King. Au moment de son lancement, les fondateurs ont expliqué que Bitcoin et son modèle de preuve de travail nécessitaient l'équivalent de 150 000$ en coûts quotidiens d'électricité.
Depuis, ce chiffre est passé à des millions de dollars, j’en parlerai en détail plus loin dans cet article.
Quoi qu'il en soit, le premier projet blockchain à utiliser le modèle Proof of Stake était Peercoin, avec comme avantages: un système minier plus juste et plus partial, des transactions plus évolutives et une moindre consommation d'électricité.
Ainsi, la deuxième crypto monnaie la plus populaire au monde - Ethereum, tente de passer de la Preuve de Travail à la Preuve d’Enjeu. La date prévue pour ce passage au PoS Ethereum reste à confirmer, cependant, l'équipe travaille dur pour y arriver au plus vite.
Donc, maintenant que vous connaissez les bases de la comparaison «Proof of Work vs Proof of Stake», on va désormais parler de quelles blockchains ont adopté chacun des deux modèles!
Proof of Work vs Proof of Stake: L’adoption
Evidemment, le point de départ dont on doit parler, est la blockchain bitcoin, qui a été le première à adopter le Proof of Work. Pour chaque transaction envoyée, il faut environ 10 minutes au réseau pour la confirmer. De plus, la blockchain Bitcoin ne peut gérer qu'environ 7 transactions par seconde.
Cela a conduit à une augmentation significative des frais de transaction depuis le lancement du projet en 2009. Par exemple, les frais Bitcoin coûtaient initialement une toute petite fraction de cent, e réseau était donc utile pour transférer des petites sommes. Cependant, comme vous le verrez dans le tableau ci-dessous, ces frais ont atteint les 40$ par transaction lors de la période la plus saturée du réseau en décembre 2017!
Bien que ces frais ont baissé depuis, ils sont encore trop élevés pour en faire un système de paiement global. La plupart de ces problèmes sont principalement dus aux limites de la technologie de preuve de travail.
La deuxième crypto monnaie la plus populaire au monde, Ethereum utilise aussi la preuve de travail. Ce qui est intéressant, c’est que les développeurs ont apporté quelques modifications au code d'origine, ce qui a permis au réseau de traiter les transactions en seulement 16 secondes. Bien que ce ne soit pas le réseau le plus rapide de l'industrie, il est nettement meilleur que les 10 minutes que prend Bitcoin.
Néanmoins, on retrouve les problèmes d'évolutivité que la preuve de travail a causés au Bitcoin chez Ethereum aussi. Le nombre maximal de transactions que le réseau Ethereum peut traiter étant de 15 par seconde, c’est nettement inférieur aux besoins du réseau. Cependant, même si la date officielle du passage au PoS Ethereum n’a pas encore été dévoilée, on espère que le nombre passera à des milliers de transactions par seconde.
Tout comme Ethereum, d'autres blockchains utilisent parfois une genre de Proof of Work en modifiant le type d'algorithme qui prend en charge le processus de validation des transactions. Parmi ces blockchains il y a Bitcoin Cash et Litecoin.
D'un autre côté, certaines crypto monnaies populaires utilisent désormais la preuve d’enjeu, comme Dash, qui permet aux utilisateurs d'envoyer et de recevoir des fonds en quelques secondes seulement.
NEO est une autre blockchain bien connue qui utilise le modèle Proof of Stake. Le protocole Chinois de contrats intelligents a vécu une aventure incroyable depuis son lancement en 2016, augmentant la valeur de sa monnei de plus de 100.000%!
Donc, maintenant que vous connaissez les blockchains populaires utilisant le Proof of Work ou le Proof of Stake, la prochaine partie du guide "Proof of Work vs Proof of Stake" va explorer comment les transactions sont vérifiées. Commençons par la preuve de travail!
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Proof of Work: Comment les Transactions sont Vérifiées?
Comme vous pouvez l'imaginer, des milliers de personnes utilisent Bitcoin, Ethereum et d'autres blockchains ayant comme modèle le Proof of Work. Dans mon exemple ci-dessous, je vais utiliser Bitcoin, mais le processus est le même pour les autres blockchains Proof of Work.
J'ai mentionné plus haut que les transactions Bitcoin prennent 10 minutes pour être confirmées. Eh bien, sachez que chaque 10 minutes, un nouveau «bloc» est créé.
Chaque bloc contient différentes transactions qui doivent être toutes vérifiées indépendamment. Pour que le réseau Bitcoin y arrive sans intermédiaire, quelqu'un doit utiliser sa puissance de calcul pour résoudre un algorithme cryptographique, connu sous le nom de preuve de travail.
Une fois que c’est fait, non seulement la transaction est marquée comme valide, mais aussi, elle est publiée sur la blockchain publique pour que tout le monde puisse la voir. Vous vous demandez pourquoi quelqu'un achèterait du matériel et consommerait de l'électricité juste pour aider à confirmer les transactions Bitcoin.
Eh bien, la réponse est simple, ces gens sont récompensés en Bitcoin (ou n’importe quelle autre crypto monnaie que la preuve de travail confirme) pour leurs efforts. Ce qu’il faut comprendre, c’est que ce n’est pas tout le monde qui reçoit la récompense. Des milliers d'appareils entrent en compétition pour être les premiers à résoudre l'algorithme cryptographique. Celui qui y arrive en premier gagne la récompense.
J'en parlerai plus en détail plus loin dans cet article de comparaison proof of work vs proof of stake, mais comme vous le voyez, l’un des principaux problèmes avec la preuve de travail est que ce n'est pas un système équitable, car celui qui a l’appareil le plus puissant et le plus cher aura bien plus de chances de gagner la récompense.
En passant, en raison de la façon dont le puzzle cryptographique est créé, la seule façon de le résoudre est d'utiliser la méthode de l'essai et de l'erreur. Je l’ai considérablement simplifié dans l’exemple suivant:
- La somme mathématique de la preuve de travail = 5 + 7
- La réponse est 12.
- Celui qui obtient la réponse en premier, remporte la récompense du mining.
- Le Mineur 1 et le Mineur 2 entrent en concurrence, voici leurs résultats.
Mineur 1
Tentative 1: 5+7 = 10 *Incorrecte*
Tentative 2: 5+7 = 13 *Incorrecte*
Tentative 3: 5+7 = 9 *Incorrecte*
Mineur 2
Tentative 1: 5+7 = 17 *Incorrecte*
Tentative 2: 5+7 = 8 *Incorrecte*
Tentative 3: 5+7 = 12 *Correcte*
Comme vous pouvez le voir dans l'exemple ci-dessus, c'est le Mineur 2 qui a trouvé la bonne réponse lors de la troisième tentative. Ainsi, il aurait été le mineur gagnant la récompense minière! Dans le monde réel, les ordinateurs peuvent deviner des millions de combinaisons différentes par seconde, ce qui exige une grande quantité d'électricité.
De façon générale, plus le matériel est puissant, ou que vous combinez des matériels, plus vous avez de chances de résoudre le puzzle en premier. J'en parlerai plus en détail, mais c’est pour cela qu’on dit que le système n'est pas équitable.
Avant de passer à la preuve d’enjeu, je voulais juste préciser que même si l'exemple ci-dessus est similaire pour la plupart des modèles Proof of Work, certaines blockchains utilisent un processus légèrement différent. Mais gardons les choses simples, c’est mieux.
Quoi qu'il en soit, maintenant vous savez comment miner Ethereum, Bitcoin et d'autres blockchains Proof of Work, dans la prochaine partie du guide `` Proof of Work vs Proof of Stake'', est consacrée au fonctionnement de la preuve d’enjeu.
Proof of Stake: Comment les Transactions sont Vérifiées?
Le modèle de preuve d’enjeu utilise un processus différent pour confirmer les transactions et parvenir à un consensus. Le système utilise un algorithme cryptographique, mais l'objectif du mécanisme est différent.
Alors que le Proof of Work récompense son mineur pour la résolution d’équations complexes. Dans le Proof of Stake, l’individu qui crée le bloc suivant est basé sur le montant qu’il «stocke». Pour faire simple, la mise est basée sur le nombre de pièces que la personne possède dans cette blockchain particulière qu'elle tente de miner.
Cependant, techniquement parlant, les individus ne minent pas. Ils sont plutôt appelés «faussaires», car il n'y a pas de récompense de bloc. Alors que pour le Bitcoin, qui utilise le modèle de preuve de travail, la récompense de bloc est attribuée à chaque fois qu'un nouveau bloc est vérifié, ceux qui contribuent au système de preuve d’enjeu gagnent uniquement les frais de transaction.
Quoi qu'il en soit, découvrons comment le «faussaire» vérifie la transaction avec succès...
D’abord, pour avoir la possibilité de valider des transactions, l'utilisateur doit placer sa monnaie dans un portefeuille spécifique ou elles seront gelées, elles seront utilisées pour miser sur le réseau. La plupart des blockchains Proofs of Stake ont un minimum de pièces nécessaires pour miser, ce qui nécessite un investissement initial important.
Par exemple, pour valider les transactions sur le réseau Dash, vous devrez miser et geler au moins 1 000 pièces Dash. Si on prend exemple sur la plus grande valeur atteinte par Dash (1500$) en décembre 2017, cela aurait coûté l'équivalent de 1,5 million de dollars.
Cependant, en supposant que vous avez misé le minimum requis, vos chances de gagner la récompense (frais de transaction) sont liées au pourcentage total de monnaie que vous détenez. Jetez un œil à l'exemple suivant.
- Vous décidez de miser des pièces pour gagner des récompenses de preuve d’enjeu.
- La blockchain a un total de 1000 unités en circulation.
- Vous achetez 100 unités et vous les misez.
- Ainsi, vous aurez misé 10% du total des pièces en circulation.
- Vous avez maintenant 10% de chances de gagner chaque récompense.
Donc, pour clarifier:
- La preuve de travail exige que TOUS ses mineurs tentent de résoudre une somme complexe, le gagnant étant la personne qui a le plus de puissance / quantité d'appareils matériels.
- Le modèle de preuve d’enjeu choisit au hasard le gagnant en fonction du montant qu'il a misé.
Source: blockgeeks
La théorie la plus importante allant dans le sens du mécanisme de consensus Proof of Stake, est que ceux qui misent vont vouloir aider à sécuriser le réseau en faisant les choses correctement. Si un faussaire parmi eux tentait de pirater le réseau ou de traiter des transactions malveillantes, il perdrait alors l'intégralité de sa mise.
C'est pourquoi le modèle fonctionne si bien. Plus vous misez, plus vous gagnez. Mais en même temps, plus vous perdez si vous allez à l'encontre du système.
Donc, maintenant que vous savez comment chaque mécanisme confirme et valide les transactions, on verra dans la suite du guide Proof of Work vs Proof of Stake pourquoi je pense que le Proof of Stake est bien meilleur que le Proof of Work!
Pourquoi le Proof of Stake est Meilleur que le Proof of Work?
Je crois que dans le duel Proof of Stake vs Proof of Work, le premier cité est bien meilleur car il résout beaucoup de problèmes, dont je vais parler dans ce chapitre.
La Centralisation
Si vous avez lu mon guide Proof of Work vs Proof of Stake jusqu'à maintenant, vous savez alors que les blockchains Proof of Work permettent aux gens qui achètent des appareils puissants une plus grande chance de gagner la récompense minière.
Ce qui a donné des organisations centralisées achetant des milliers d'appareils (connus sous le nom d'ASIC’s) qui génèrent la puissance minière la plus grande. Ce type d’opération est appelé «pool d’exploitation minière», il permet aux gens de «regrouper» leurs ressources ensemble pour avoir de meilleures chances de résoudre en premier la somme cryptographique.
Ainsi, il existe quatre pools miniers (dont la plupart sont situés en Chine où l'électricité est bon marché) qui contrôlent plus de 50% de la puissance totale du mining de Bitcoin.
C'est donc un système injuste, car ainsi, la personne moyenne n'a aucune chance de gagner la récompense minière. C'est là que la preuve d’enjeu gagne des points. Ce modèle empêche les groupes de personnes d'unir leurs forces pour dominer le réseau et s’octroyer tous les profits. Au lieu de cela, ceux qui contribuent au réseau en gelant leurs monnaies sont récompensés proportionnellement au montant qu'ils ont investi.
Dans la suite de notre guide Proof of Work vs Proof of Stake, on va parler de la consommation de l'électricité.
La Consommation de L'électricité
Comme mentionné plus tôt dans ce duel Proof of Work vs Proof of Stake, certaines blockchains Proof of Work comme Bitcoin consomment de grandes quantités d'électricité. C'est parce que la somme cryptographique que les mineurs doivent résoudre est incroyablement difficile.
Une étude récente a montré que la quantité totale d'électricité requise pour maintenir le réseau Bitcoin fonctionnel est supérieure à la quantité utilisée par plus de 159 pays!
Non seulement c’est mauvais pour l'environnement, mais aussi, ça ralentit le taux d’adoption des crypto monnaies dans le monde réel. En effet, les factures d'électricité doivent être payées en monnaie fiduciaire (Euro ou Dollar)!
En revanche, la preuve d’enjeu n'a pas besoin de résoudre des sommes très complexes, donc, les coûts de l'électricité nécessaires pour vérifier les transactions sont bien inférieurs.
Un Attaque à 51%
L’attaque à 51% est utilisée pour décrire le malheureux fait qu’un un groupe ou une personne détienne plus de 50% de la puissance minière totale. Si ça se produit dans une blockchain Proof of Work comme Bitcoin, ça donnerait à la personne le pouvoir de modifier un bloc particulier. Si cette personne a des intention criminells, elle pourrait modifier le bloc à son avantage.
Récemment une attaque à 51% s'est produite sur la blockchain Verge, ce qui a permis au hacker de repartir avec 35 millions de pièces XVG. Au moment de l'attaque, l’équivalent d’une valeur de 1,75 million de dollars!
Lorsque vous utilisez un mécanisme de preuve d’enjeu, ce serait illogique sur le plan financier de tenter une attaque à 51%. Pour y parvenir, le hacker devrait détenir au moins 51% du nombre total de la crypto monnaie en circulation. La seule façon d’y parvenir est d'acheter la monnaie sur le marché libre.
Si un tel nombre venait à être acheté, la valeur de la pièce augmenterait en cours de route. Ainsi, le hacker finirait par dépenser beaucoup plus que ce qu'ils pourrait gagner de l'attaque. Ce n’est pas tout, quand le reste du réseau aura réalisé ce qui s'est passé, le hacker perdrait toutes ses pièces qu’il a mises comme enjeu!
Donc, maintenant que vous connaissez les problèmes de la preuve de travail et comment la preuves d’enjeu les résout, la dernière partie du guide Proof of Work vs Proof of Stake sera consacrée aux inconvénients de l’utilisation de la preuve d’enjeu!
Inconvénients du Modèle Preuve D’enjeu?
Le premier problème rencontré dans la comparaison Proof of Work vs Proof of Stake est que ce dernier aide les riches à s'enrichir. En effet, plus vous pouvez acheter de pièces, plus vous pouvez miser et gagner de encore plus.
Imaginez un instant, si vous aviez suffisamment d'argent pour répondre avoir la mise minimale (ce que la plupart des gens n'ont pas), vous garantissez ainsi un très bon retour sur investissement. Ceux qui ont le plus d'argent ont toujours les meilleures chances de gagner la récompense, ce qui va les enrichir encore plus.
Cependant, ce n’est pas très différent du mécanisme de preuve de travail, selon lequel les mineurs riches peuvent simplement acheter des milliers d'appareils ASIC.
Le deuxième problème qui concerne la preuve d’enjeu, est qu'elle permet aux gens de vérifier les transactions sur plusieurs chaînes, ce qui est le contraire de la preuve de travail. La raison pour laquelle cela pourrait être un problème est que ça pourrait permettre à un hacker d'effectuer une attaque à double dépense.
Lorsque quelqu'un transfère des fonds à quelqu'un d'autre, mais avant que la transaction ne soit confirmée, ils parvient à dépenser à nouveau les fonds. Dans des circonstances normales, une telle tentative serait empêchée par les autres mineurs du réseau. De plus, étant donné que la preuve de travail ne permet aux appareil de miner que sur une seule chaîne, la chaîne malhonnête serait tout simplement rejetée.
D'un autre côté, dans le modèle de preuve d’enjeu, ça ne coûte rien aux “stakers” de miner sur plusieurs chaînes, ce qui peut permettre à quelqu'un de réussir à faire une double dépense, connu aussi sous le nom du problème du «rien en jeu»?
En fait, la compétition Proof of Stake vs Proof of Work a toujours divisé les gens. Cependant, vu que le consensus pour miner Ethereum va être modifiée, il est facile de deviner lequel des deux mécanismes est préféré.
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Proof of Work vs Proof of Stake: La Conclusion
Et voilà! C'est la fin de notre guide Proof of Work vs Proof of Stake! Si vous avez tout lu, vous devriez avoir une meilleure compréhension du fonctionnement de chaque mécanisme de consensus et des différences qui existent entre les deux.
La preuve de travail est actuellement le moyen de miner Ethereum, Bitcoin, Dash et certaines autres crypto monnaies. Cependant, vous devez connaître les nombreux problèmes associés au Proof of Work, comme quantité d'électricité dont il a besoin, la centralisation de l'énergie dont disposent actuellement les pools miniers et les menaces d'une attaque à 51%.
J'ai également cité certaines solutions que le Proof of Stake apporte à l'industrie de la crypto monnaie. Cependant, au fur et à mesure que la technologie blockchain se développe, de nombreux autres algorithmes de consensus arrivent sur le marché, avec leurs avantages et inconvénients.
Alors, c’est le moment des questions:
Êtes-vous d'accord avec moi sur le fait que la preuve d’enjeu est une meilleure alternative à la preuve de travail dans le duel Proof of Work vs Proof of Stake, ou c’est le contraire pour vous? Dans ce cas, qu'est-ce que vous n'aimez pas dans le Proof of Stake?
Aussi, pensez-vous que quand la date de lancement du PoS Ethereum sera confirmée, ça aura un effet positif sur son prix?
Quel que soit votre avis, partagez le avec moi en commentaire ci-dessous!
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