PoW ou PoS ?

Depuis les premiers jours de l’informatique en réseau, les chercheurs et les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’un protocole pourrait être conçu pour permettre aux gens d’échanger de l’argent véritablement numérique.
Malgré les tentatives proéminentes de créer des formes d’argent électronique au XXe siècle, l’idée n’est restée qu’un rêve jusqu’à l’invention du Bitcoin en 2009.

Avancez jusqu’à aujourd’hui et il existe des milliers de technologies qui prétendent avoir satisfait à la définition originale de la cryptomonnaie ou bien qu’elles ont innové au-delà de ces limites pour créer quelque-chose de complètement nouveau.

Aujourd’hui, il y a plus de 18 000 cryptomonnaies en circulation qui, au moment de la rédaction de cet article, représentent une capitalisation boursière d’environ 1,2 billion de dollars. En novembre 2021, on a atteint un maximum de 2,8 billions de dollars. Comme on le voit dans ces chiffres, il s’agit d’un marché très volatil. C’est en partie ce qui le rend si attrayant pour les investisseurs. Ces 18 000 cryptomonnaies sont toutes très différentes et visent à résoudre différents problèmes (des méthodes de paiement rapides aux cryptomonnaies complètement anonymes, aux stablecoins algorithmiques, aux blockchains qui visent à amener les systèmes classiques sur le web3 ou simplement aux jetons que vous gagnez en jouant). On peut toutefois les répartir facilement en 2 catégories: preuve de travail (PoW) et preuve de participation (PoS).

La preuve de travail (PoW)

La preuve de travail (PoW) a été introduite au début des années 1990 comme moyen d’atténuer le spam par e-mail

L’idée était que les ordinateurs pourraient être tenus d’effectuer une petite quantité de travail avant d’envoyer un e-mail. Ce travail serait trivial pour quelqu’un qui envoie un e-mail légitime, mais cela nécessiterait beaucoup de puissance de calcul et de ressources pour que les utilisateurs envoient des e-mails en masse.

Cependant, c’est Satoshi Nakamoto, le créateur du Bitcoin, qui a le premier appliqué la technologie pour une utilisation dans un système de monnaie numérique dans le livre blanc du Bitcoin.

Une blockchain est un mécanisme qui consiste en une chaîne de blocs (groupes de transactions) alignés dans l’ordre chronologique en fonction de l’ordre des transactions.

Le premier bloc d’une blockchain PoW est codé en dur dans son logiciel et s’appelle le bloc de genèse, également appelé bloc 0. Par définition, ce bloc ne fait pas référence à un bloc précédent.

Les blocs suivants ajoutés à la blockchain font toujours référence aux blocs précédents et contiennent chacun une copie du registre complet et mis à jour.

Consommation d’énergie

Les algorithmes PoW déterminent qui peut ajuster le grand livre à travers une course compétitive dans laquelle certains participants (mineurs) sont encouragés à dépenser de l’énergie de calcul afin de proposer des blocs valides qui respectent les règles du réseau.

Afin de créer un nouveau bloc, les mineurs d’un réseau PoW s’affrontent pour résoudre des problèmes mathématiques complexes dans un processus appelé hachage. Ces énigmes sont très difficiles à résoudre, mais il devrait être facile pour le réseau de vérifier la bonne solution.

Participation

Dans un protocole PoW, la puissance de calcul est combinée à la cryptographie pour créer un consensus et assurer la validité des transactions enregistrées dans la blockchain.

Pendant le processus de hachage, et afin de produire de nouveaux blocs, les mineurs se précipitent pour générer un résultat correct aux problèmes mathématiques.

Pour ce faire, les mineurs devinent une chaîne de nombres pseudo-aléatoires, appelée hachage. Ceci, lorsqu’il est combiné avec les données fournies dans le bloc, et lorsqu’il est passé par un ordinateur à fonction de hachage, doit produire un résultat qui corresponde aux conditions données définies par le protocole.

Le hachage gagnant est ensuite diffusé sur le réseau pour que les autres mineurs vérifient si la solution est vraie ou non. S’il est correct, le bloc est ajouté à la blockchain et le mineur est compensé par la récompense du bloc.

Répartition des récompenses

La récompense de bloc fait référence à la nouvelle cryptomonnaie attribuée par la blockchain au mineur pour chaque bloc jugé valide et accepté par le réseau.

Dans le cas de certaines cryptomonnaies, comme le bitcoin, la récompense de bloc est réduite après qu’un certain nombre de blocs aient été trouvés.

Ceci permet de maintenir la masse monétaire totale finie et déflationniste.

La preuve de participation (PoS)

La preuve de participation (PoS) est une modification de PoW introduite en 2012 comme moyen de résoudre sa dépendance perçue à la consommation d’énergie comme moyen de déterminer l’ordre de la blockchain.

Plutôt que de compter sur des ordinateurs en course pour générer le hachage approprié, l’idée derrière un protocole PoS est que la participation est déterminée par la propriété de l’approvisionnement en pièces.

En utilisant un ensemble de facteurs déterminés par le protocole, l’algorithme PoS élit de manière pseudo-aléatoire un nœud (toute personne qui possède la pièce) pour proposer le bloc suivant à la blockchain.

Lorsqu’un nœud est élu, son rôle est de vérifier la validité des transactions au sein du bloc, de le signer et de proposer le bloc au réseau pour validation.

Commande de la blockchain

Semblable au PoW, une blockchain PoS est un mécanisme qui consiste en une chaîne de blocs alignés dans l’ordre chronologique en fonction de ses transactions.

Le premier bloc d’une blockchain PoS est également codé en dur dans son logiciel et est communément appelé le bloc de genèse. Les blocs suivants ajoutés à la blockchain font toujours référence aux blocs précédents et contiennent chacun une copie du registre complet et mis à jour.

Il convient de noter que dans les cryptomonnaies PoS, il n’y a pas de concurrence pour savoir qui est sélectionné pour ajouter des blocs. En tant que tels, on dit souvent que les blocs sont « forgés » ou « frappés » plutôt que minés.

Consommation d’énergie

Contrairement aux blockchains PoW, les blockchains PoS ne déterminent pas qui peut proposer des blocs basés uniquement sur la puissance de calcul et la consommation d’énergie. Les promoteurs présentent souvent le PoS comme un système « plus économe en énergie », dans lequel des nœuds individuels se voient confier la responsabilité de créer de nouveaux blocs, plutôt que de rivaliser avec d’autres nœuds.

Étant donné que l’exploitation minière PoW et l’exploitation minière PoS nécessitent toutes deux une consommation d’énergie, les nœuds miniers et monnayeurs sont motivés à utiliser la forme d’électricité la moins chère possible, qui provient le plus souvent de ressources renouvelables telles que l’énergie hydroélectrique, éolienne ou solaire plutôt que de sources émettrices de gaz à effet de serre comme le charbon.

De plus, les blockchains PoS nécessitent également l’utilisation de matériel spécialisé (GPU) qui, comme l’équipement minier PoW (ASIC) et d’autres dispositifs informatiques, nécessite des ressources pour produire.

Participation

Les utilisateurs qui souhaitent avoir la possibilité d’être sélectionnés pour ajouter des blocs à une blockchain PoS sont tenus de mettre en jeu ou de verrouiller une certaine quantité de la cryptomonnaie de la blockchain dans un contrat spécial.

La quantité de pièces mises en jeu détermine leurs chances d’être sélectionnés comme prochain producteur de blocs. Dans certains cas, si les utilisateurs se comportent de manière malveillante, ils peuvent perdre leur mise en guise de punition.

Afin de ne pas toujours favoriser les nœuds les plus riches, le PoS peut impliquer d’autres facteurs déterminants. Ceux-ci peuvent inclure la durée pendant laquelle un nœud a jalonné ses pièces, ainsi que la randomisation pure.

Répartition des récompenses

Semblable à l’algorithme PoW, la récompense de bloc dans PoS fait référence à la cryptomonnaie attribuée par la blockchain à l’utilisateur qui propose un bloc valide.

Cependant, comme la sélection de blocs est effectuée par la propriété de pièces, les échanges peuvent offrir des services de jalonnement qui offrent aux utilisateurs la possibilité de jalonner des fonds en leur nom en échange de paiements plus réguliers.

Nous ne le nions pas, le marché de la cryptographie est un labyrinthe. Nous sommes encore au début d’une nouvelle ère qui semble très intimidante, mais la fortune sourit aux audacieux.