Définition de preuve d'enjeu
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Qu'est ce que la preuve d'enjeu?
Proof-of-Stake (PoS), preuve d’enjeu ou preuve de participation est la méthode utilisée par certaines blockchains (chaînes de blocs) pour atteindre un consensus distribué. Le processus de Proof of Stake est également appelé minting: on parle de forgeurs de crypto-monnaies.
La crypto-monnaie PeerCoin a été la première à utiliser la méthode « proof-of-stake ». Puis d’autres crypto-monnaies telles que Nxt, BitShares, NuShares se sont inspirées de cette méthode pour tenter d’autres méthodes de validation des blocs dans la blockchain. La crypto-monnaie Ethereum (utilisant actuellement la preuve de travail) a prévu de basculer vers la preuve d'enjeu (PoS) pour son déploiement "final".
Qu’est ce que la méthode Proof-of-Stake (preuve d’enjeu) ?
Pour définir la validation d’un nouveau bloc, une blockchain doit définir une méthode. Différentes méthodes existent. La preuve d’enjeu consiste à simplement détenir (conserver) dans un wallet des jetons de la crypto-monnaie concernée. Pour participer à la création de crypto-monnaie et (éventuellement) obtenir un droit de validation des blocs supplémentaires, l’investisseur doit apporter la preuve de détention de crypto-monnaie par une mise en gage. L’algorithme « proof-of-stake » choisit ensuite de manière aléatoire parmi les investisseurs éligibles quel sera celui qui obtiendra le droit de créer le prochain bloc de la blockchain.
Pour éviter que les gros détenteurs de la crypto-monnaie soit toujours sélectionnés par l’algorithme, plusieurs pondérations ont été intégrées à la « preuve d’enjeu ». En effet, la durée de détention (ou l’âge du jeton détenu dans le wallet) peut être un facteur déterminant le nombre de jetons qui seront considérés par la preuve d’enjeu. La vélocité peut également être un facteur utilisé. On parlera alors de PoSV (« Proof-of-Stake Velocity »). Dans cette dernière méthode, ce sont les investisseurs ayant effectué le plus de transaction qui peuvent être aléatoirement sélectionnés par l’algorithme pour valider un bloc de la blockchain. La PoSV écarte donc les investisseurs qui ne feraient que thésauriser la crypto-monnaie dans leur wallet.
D'autres alternatives existent :
- Proof-of-Hold (PoH) où plus de droits sont donnés aux investisseurs justifiant d’une détention de jetons sur une certaine période minimale.
- Proof-of-Use (PoU) qui est la version basique de la « proof-of-stake Velocity », mais très critiquée car cette méthode nourrit la création de fausses transactions à petit montant dans la blockchain, avec pour seul objectif d’augmenter les droits de validation des blocs supplémentaires.
- Proof-of-Stake/Time (PoST) qui est une version différente de la PoH. En effet, ce consensus tient compte réellement du temps de possession de chaque jeton.
- Proof of minimum aged stake (PoMAS), une méthode qui confère des probabilités de droits de validation des blocs suivants en foncion de la durée de détention de chacun des jetons.
- Proof-of-Importance (PoI) est une preuve d’enjeu qui récompense simplement les utilisateurs qui détiennent le plus de jetons. Cette méthode de validation peut être limitée afin de ne pas satisfaire que les plus gros détenteurs de la crypto-monnaie. Par exemple, tous les comptes détenant plus de X jetons peuvent être considérés comme égaux avec un poids de X jetons.
Les avantages de la méthode Proof-of-Stake
Le principal avantage de la preuve d’enjeu (PoS) est que la validation d’un bloc ne repose pas sur de puissants calculs algorithmiques qui consommeraient énormément d’énergie et auraient par conséquent un impact négatif sur l’environnement. La méthode de validation de bloc « Proof-of-Stake » est une réponse au caractère énergivore des autres méthodes de validation de bloc. La preuve d’enjeu est beaucoup plus rentable que les autres méthodes et n’entraîne pas de fuite de valeur vers des monnaies fiduciaires.
Le deuxième avantage de la preuve d’enjeu (PoS) est la fidélisation de la détention et de la thésaurisation des jetons. En effet, les investisseurs (mineurs virtuels, ou forgeurs) ont un plus grand intérêt à conserver leur récompense de leur preuve d’enjeu plutôt qu’à immédiatement la revendre au prix du marché. Là où les mineurs physiques (PoW) auraient plutôt tendance à vouloir revendre leur récompense pour couvrir des frais de consommation énergétique, les mineurs virtuels (PoS) auront plutôt tendance à conserver leur récompense pour maximiser leurs chances futures d’être sélectionné à la validation des prochains blocs et percevoir ainsi de nouvelle récompenses.
Le troisième avantage de la méthode « proof-of-stake » est son caractère déflationniste. En effet, les jetons de la crypto-monnaie sont créés au début et les mineurs qui valident les blocs supplémentaire de la blockchain sont récompensés avec le montant des frais de transfert.
Les inconvénients de la méthode Proof-of-Stake
Un problème déjà identifié vient des wallet vides. En effet, ces wallet avec « nothing at stake » (rien en jeu) peuvent être sélectionné pour valider un prochain bloc de la blockchain. Ce compte peut alors valider en même temps plusieurs versions déjà valides de la blockchain, rendant impossible de la validation par consensus.
Dans le système de validation d’un bloc par preuve d’enjeu, le vote est libre et ne coûte rien. Chaque jeton peut donc être utilisé pour signer un bloc. Or, dans le cas de branches multiples de la blockchain, la solution idéale est de valider toutes les branches en même temps dans l’espoir de valider le bloc et percevoir la récompense. Par ailleurs, dans le cas d’une réorganisation de la blockchain, les mineurs virtuels (forgeurs) peuvent abuser de ce problème pour réaliser une double dépense.
Structurellement, le consensus de validation « Proof-of-Stake » n’offre donc pas le même niveau de sécurité que d’autres consensus de validation de blocs. Cependant, des alternatives permettent de comber ces problèmes, comme par exemple la centralisation de diffusion des points de contrôle, rendant la réorganisation de la blockchain impossible au delà du dernier point de contrôle. Mais cette solution génère un inconvénient : elle donne au développeur une autorité centrale sur le contrôle de la blockchain...
Une autre solution pour améliorer le consensus « proof-of-stake » est la double signature, permettant de punir les tricheurs qui mineraient plus d’une branche de la blockchain. Des méthodes dite « hybrides » ont également été mises au point comme par exemple la méthode combinant preuve d’enjeu et preuve de travail pour fixer les points de contrôle.
