Introduction à la Blockchain II : Mécanismes de consensus

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Nous avons vu dans notre précédent article comment fonctionnait le Bitcoin et le Proof of Work (son système de chiffrement ou de minage), ainsi que les impacts que leur développement a sur le monde.

Ce système de validation, appelé mécanisme de consensus dans le jargon, n’est pas pour autant unique dans l’univers de la blockchain.

Les deux principaux systèmes sont le « Proof of Work » (preuve de travail ou POW) et le « Proof of Stake » (preuve d’enjeu ou POS), que nous allons étudier dans cet article à travers la cryptomonnaie Ada (Cardano) et son protocole dénommé Ouroboros.

 

Qu’est-ce que le mécanisme Proof of Work

On pourrait simplement le résumer à une « conquête du Far West » où tous les mineurs entrent en compétition pour résoudre l’algorithme de chiffrement avant les autres membres du node.

Un node (nœud) est un serveur où interagit une partie des membres de tout l’éco-système. La blockchain est donc composée d’un ensemble de nœuds. Les mineurs qui gagnent la course, récoltent donc une rémunération à travers la création de nouveaux coins pour leur travail de chiffrement, de validation des transactions (hashing) et de diffusion des informations à l’ensemble des nœuds.

Il faut cependant noter que cette course entraîne une énorme consommation d’énergie, si bien que certains mineurs ont implanté leurs fermes de minage en Island ou encore en Sibérie pour pallier la surchauffe de leur matériel informatique. Cela ajoute donc aux problèmes environnementaux qui pèsent déjà tant sur notre planète, comme souligné par les Nations Unies.

Une alternative à ce protocole de chiffrement est le Proof of Stake, qui réduit considérablement ces enjeux énergétiques

 

Qu’est ce que le Proof of Stake ?

A contrario du protocole précédemment expliqué, le Proof of Stake propose un système plutôt communautaire. En effet, les membres d’un même node n’entrent pas ici en compétition pour valider et chiffrer les transactions, mais ils délèguent la tâche à un nombre restreint de validateurs, les stake pools.

Ces stake pools peuvent être des individus, ou encore des entreprises, qui se chargent donc de valider les transactions et de créer/ajouter de nouveaux blocs à la blockchain.

On pourrait objecter que ceux-ci seraient donc capables de trafiquer les données et d’altérer ainsi la véracité des transactions. Il leur serait alors facile de s’octroyer des fonds qu’ils ne possèdent pas.

Pour empêcher la chose, les individus souhaitant devenir des validateurs doivent gager un certain nombre de coins. En cas de fraude, ces coins seront slashés et prélevés en tant qu’amende. Dans certains protocoles, ces individus peuvent même être complètement bannis du réseau.

Maintenant que nous avons établi ce qu’était la preuve d’enjeu, nous allons nous attarder tout particulièrement sur le cas du protocole Ouroboros.

 

Ouroborosblockchain

En rappel à divers traditions antiques, l’image attachée à l’Ouroboros est un serpent se mordant la queue. Ceci symbolise le perpétuel cycle de recommencement caractérisant l’existence.

Pour ce qui est du protocole, il se divise en différentes epoch (époques, à l’image de la théorie des cycles d’existence propre à l’Ouroboros) se divisant à leur tour en 21’600 slots (approxativement 20 secondes chacun).

Chaque slot est dirigé par un slot leader qui s’occupe de valider les transactions dans le temps imparti en résolvant l’algorithme, puis le slot suivant est géré par un autre slot leader.
Ceci faisant, ce nombre limité de  slot leader ou validateurs peuvent vérifier que le précédent n’a pas triché et un mécanisme de recouvrement des informations chiffrées (Verifiable Secret Sharing) s’assure de cela.

Enfin, nous rappelons que les membres du réseau ne souhaitant ou ne pouvant pas participer à la création de nouveaux blocs ont la possibilité de déléguer leur droit à des stake pools, ce qui encourage les participants à ne pas tricher, afin de recevoir les droits de validation de ces délégateurs.

Après que des membres du réseau gagent des cryptomonnaies ou reçoivent des droits à la suite de délégations, l’algorithme Ouroboros désigne arbitrairement les slots leaders. Il faut noter cependant que, plus les gage et droits de délégation sont importants, plus la chance d’être choisi augmente.

Les validateurs ne peuvent pas non plus être indéfiniment rémunérés. Pour avoir plus d’informations à ce sujet, vous pouvez vous référer à cet article.

 

Quels sont les bémols de ces mécanismes ?

Pour ce qui est du PoW, il est clair que l’impact environnemental est critique. L’alternative offerte par le PoS est donc très séduisante. A savoir que l’écosystème Ethereum est en cours de transition de PoW vers PoS.

Cependant et quel que soit le mécanisme choisi, cette décentralisation proposée par cette nouvelle technologie ne reste accessible qu’à ceux disposant d’un capital initial conséquent.
Que l’on opte pour une ferme de minage (le seul réel moyen de rentabiliser le minage de cryptos via PoW) ou le gage de cryptos dans une dynamique de preuve d’enjeu, les acteurs doivent au préalable posséder d’importants moyens financier, techniques et matériels pour se faire. Un risque de formation d’oligopoles, alimenté par la poursuite de gains économiques, reste important.

Somme toute, pour le PoW autant que le PoS, il ne faudrait pas que les mineurs ou stake pools constituent plus de 51% d’un même écosystème.

Dans le dernier article de notre introduction à la blockchain, nous allons étudier un aspect moins connu de la technologie, mais tout aussi important, les applications et smart contracts réalisables au sein d’un écosystème. Au vu de l’engouement mondialement croissant pour la blockchain, ces derniers auront certainement un impact majeur sur le monde de l’emploi, et notamment sur l’univers comptable.

 

Lectures complémentaires :

Introduction à la blockchain I : Tout ce qui brille n’est pas or… ou cryptos ?

Les NFTs : plus qu’un phénomène artistique par Rossella Tuveri

Yves Honoré : un ingénieur au cœur de SBEX, pionnier du bitcoin en Suisse via 

 

Photo credit : chrupka via depositphotos.com ; hello.artmagination.com via despositphotos.com

Nelson Onu Nelson Onu

Diplômé en comptabilité et toujours à l'écoute du marché et de l'actualité, une citation que j'apprécie particulièrement est la suivante:
“Heraclitus, I believe, says that all things pass and nothing stays, and comparing existing things to the flow of a river, he says you could not step twice into the same river.” – Plato

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