La différence entre la preuve de travail et la preuve d'enjeu

Objectifs d'apprentissage : 

À la fin de cet article, vous aurez compris : 

1. Ce qu'est la preuve d'enjeu 
2. Ce qu'est la preuve de travail 
3. Les forces et les faiblesses de chaque approche 

La différence entre la preuve de travail et la preuve d'enjeu

La preuve de travail et la preuve d'enjeu sont les deux méthodes dominantes utilisées par les systèmes de chaînes de blocs décentralisés pour parvenir à un consensus sur l'exactitude de leurs données.

Leur efficacité relative dépend de la bonne combinaison d'équité, d'incitation et de résistance à la censure pour produire un système qui enregistre de manière fiable les transactions de données sans avoir besoin d'un arbitre et qui ne peut pas être corrompu. 

La preuve de travail et Bitcoin 

Le mécanisme de consensus de Bitcoin est conçu pour permettre à un réseau d'ordinateurs indépendants de parvenir à un accord sur les transactions d'un système monétaire pair à pair.

Le plus grand défi auquel son créateur, Satoshi Nakamoto, a été confronté a été de créer un système autorégulé et honnête qui empêche les mauvais utilisateurs d'essayer de dépenser une « pièce » deux fois en réécrivant l'historique des transactions.  

Ce que signifie preuve de travail 

Les mineurs ont pour tâche d'ajouter un nouveau lot de transactions valides (un bloc de données) à la chaîne de blocs Bitcoin historique. Mais ils ne peuvent le faire que s'ils prouvent qu'ils ont effectué suffisamment de travail. 

Ce travail consiste à dépenser de la puissance informatique pour exécuter une fonction de hachage cryptographique appelée SHA-256, dont la difficulté est ajustée pour garantir que de nouveaux blocs de transactions sont produits toutes les 10 minutes. 

La mise en œuvre de SHA-256 par Bitcoin est souvent décrite comme une loterie, les nœuds d'exploitation minière étant en concurrence pour trouver le numéro gagnant.

Leur travail est récompensé par de nouveaux bitcoins, ce qui crée un modèle économique soigneusement conçu qui tend naturellement vers un comportement honnête sans interférence extérieure ni contrôle explicite.

La preuve de travail produit donc des blocs de données de transactions historiques enchaînées avec des horodatages cryptographiques. L'énergie nécessaire à la réécriture de la chaîne et à la double dépense serait si coûteuse que les participants rationnels chercheraient plutôt à obtenir des avantages économiques en respectant les règles. 

Chaque watt de puissance de hachage supplémentaire renforce cette logique, rendant le système plus résistant. 

Autres implémentations notables de la preuve de travail 

Le bitcoin n'est pas la seule cryptomonnaie à utiliser la preuve de travail comme mécanisme de consensus. Il existe plus de 100 versions forkées de Bitcoin (copies), les plus importantes étant Bitcoin Cash et Bitcoin SV. Les blocs de données de ces cryptomonnaies ont une capacité de stockage différente de celle du Bitcoin et leurs fondateurs sont connus (contrairement au Bitcoin, dont le créateur pseudonyme, Satoshi Nakamoto, a cessé toute forme de communication à la fin de l'année 2010).

Parmi les autres pièces à preuve d'enjeu notables figurent Dogecoin, Litecoin et Monero.

Le consensus par preuve d'enjeu 

Le concept principal des mécanismes de consensus par preuve d'enjeu est d'avoir une participation dans le système, car vous ne pouvez ajouter de nouveaux blocs à la chaîne que si vous détenez un intérêt financier dans le système. 

Les participants engagent un montant minimum de la monnaie locale, qui est généralement bloquée pour une période de temps spécifique. 

Comme pour la preuve de travail, il existe un processus de sélection aléatoire, les intervenants étant choisis à intervalles réguliers pour proposer des blocs de transactions nouvellement validés. Pour cette raison, vous verrez également les participants décrits comme validateurs. 

Ethereum et la preuve d'enjeu 

Ethereum n'est passé à la preuve d'enjeu qu'en septembre dernier lors d'un événement appelé la Fusion, mais nous pouvons l'utiliser comme exemple, étant donné qu'il s'agit de la deuxième chaîne de blocs la plus importante en termes de capitalisation sur le marché.

Les nœuds complets agissant en tant que validateurs (ou jalonneurs) sont choisis au hasard toutes les 12 secondes pour créer de nouveaux blocs et valider les transactions. Pour devenir validateur, vous devez miser 32 ETH. Une mise en jeu plus importante n'augmente pas les chances de sélection.

L'alternative consiste à verser moins de 32 ETH dans un pool de jalonnement. Un pool de jalonnement est géré par un seul validateur auquel vous déléguez le pouvoir de proposition, et vous recevez des récompenses proportionnelles à votre contribution au pool.

Les ETH mis en jeu servent de garantie ; il s'agit d'un engagement financier visant à décourager les comportements malhonnêtes, tels que les tentatives de double dépense, car l'enjeu peut être réduit ou saisi à titre de sanction.

Autres exemples notables de preuve d'enjeu

Plusieurs des dix premières cryptomonnaies en termes de capitalisation du marché utilisent une version modifiée de la preuve d'enjeu, notamment BNB (la monnaie native de la chaîne intelligente de Binance), Cardano, Polygon, Solana et Polkadot. 

Comparaison de la preuve de travail et de la preuve d'enjeu 

La preuve de travail et la preuve d'enjeu adoptent des approches différentes pour résoudre le même problème, à savoir encourager les participants volontaires à un réseau à enregistrer honnêtement des données.

La preuve de travail fait appel à une combinaison d'efforts et de récompenses. La preuve d'enjeu repose sur un engagement financier. 

L'impact environnemental est l'une des plus grandes différences. Ethereum estime qu'en passant de la preuve de travail à la preuve d'enjeu après la Fusion, ses émissions de CO2 ont diminué de 99,992 %. Les partisans du Bitcoin soulignent quant à eux la contribution croissante des sources d'énergie durables à la production d'un réseau plus sûr basé sur l'énergie.

Les deux modèles de consensus sont confrontés à des contraintes d'évolutivité mais sont suffisamment souples pour prendre en charge des solutions hors chaîne (couche 2) qui permettent des transactions plus rapides et moins chères. À terme, ils pourraient rivaliser avec les réseaux de paiement traditionnels tels que Visa ou Mastercard.

Les deux modèles sont susceptibles d'être attaqués lorsque le réseau démarre, mais la sécurité s'améliore de manière exponentielle grâce aux effets de réseau. En conséquence, la puissance de validation et d'exploitation minière tend à se consolider au fil du temps.

Les modèles de réduction de moitié de la récompense de la preuve de travail peuvent créer une meilleure répartition des richesses au fil du temps, alors que la preuve d'enjeu ne permet pas aux plus gros détenteurs de profiter d'un plus grand enrichissement, mais l'inégalité est un problème sociétal que la technologie seule ne peut pas résoudre. 

La décision de Satoshi Nakamoto de renoncer à toute influence sur le système qu'il a créé doit être considérée comme une exception. Toutes les autres chaînes preuve de travail ou preuve d'enjeu ont des fondateurs et des fondations visibles qui peuvent exercer une influence et détiennent de puissants intérêts financiers.

Il est impossible de lancer une chaîne de blocs de manière totalement décentralisée, tandis que leur nature sans autorisation signifie que n'importe qui peut les forker et changer les règles, ce qui est arrivé au Bitcoin et à l'Ethereum.

	Preuve de travail	Preuve d'enjeu
Décentralisation	N'importe qui peut gérer un nœud  L'équipement minier est spécialisé  L'exploitation d'un nœud nécessite un savoir-faire technique	Tout le monde peut gérer un nœud Exigence de mise en jeu minimale ; L'exploitation d'un nœud nécessite un savoir-faire technique  Limites du validateur dans certaines variantes de preuve d'enjeu
Sécurité	La dépense d'énergie décourage les attaques et est plus efficace à mesure que le réseau se développe  Possibilité d'attaque à 51 %, en particulier avec des chaînes immatures  Contrôle de la fabrication des puces minières	Plus facile pour l'utilisateur moyen de participer par le biais de pools de jalonnement  Possibilité d'attaque à 51 %, en particulier avec des chaînes immatures  Nécessité d'une diversité de clients
Répartition	Le lancement sacré du Bitcoin l'a rendu ouvert à tous  Les pools miniers élargissent la participation  Le modèle de réduction de moitié peut encourager une distribution plus équitable  Concentration de l'industrie minière	Les pools de jalonnement élargissent la participation  Les pré-mineurs concentrent la propriété
Évolutivité	Les plateformes minières sont modulaires et mobiles  Prise en charge des protocoles de niveau 2  Ne peut supporter que sept transactions par seconde  Ne convient pas aux microtransactions (temps de confirmation de 10 minutes)	Confirmation plus rapide des blocs  Prend en charge les protocoles de la couche 2  L'espace de bloc moins cher peut encourager le spam   L'encombrement entraîne une augmentation des frais qui favorise les utilisateurs les plus riches
Mesures d'incitation	Le modèle économique encourage un comportement honnête  Les premiers utilisateurs bénéficient d'un avantage significatif	Les validateurs ont leur mot à dire dans le système  L'attribution des récompenses peut conduire à un enrichissement supplémentaire des plus gros contributeurs  Le problème de « ne rien avoir en jeu » signifie que les validateurs pourraient soutenir plusieurs chaînes
Impact sur l'environnement	Transition vers des sources d'énergie durables/redondantes  Forte consommation d'énergie et émissions de CO2 importantes	Émissions de CO2 négligeables

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