Dans le but de rendre les blockchains plus économes en énergie, égalitaires et décentralisées, plusieurs nouveaux protocoles utilisent un consensus basé sur des preuves de capacité (PoC), qui remplacent l'exploitation minière à forte intensité de calcul par une agriculture à forte intensité de stockage. Nous observons que le consensus PoC introduit un défi unique dans la conception du mécanisme, appelé le dilemme de l’agriculteur, qui suggère que les constructions existantes ne sont pas réellement compatibles avec les incitations.

En termes simples, les agriculteurs doivent décider s'ils doivent allouer des ressources de stockage limitées soit au maintien de l'état et de l'historique de la chaîne, soit à la maximisation de la quantité d'espace qu'ils promettent en vue d'un consensus. Les agriculteurs rationnels choisiront toujours cette dernière solution, devenant au mieux des clients légers, tout en encourageant au pire une agriculture mutualisée sous la direction de quelques opérateurs de confiance. Pour résoudre ce dilemme, nous introduisons Subspace, une blockchain PoC dans laquelle les agriculteurs ne conservent ni l'état ni l'histoire, tout en conservant les propriétés de sécurité et les avantages de décentralisation d'un nœud complet.

Le consensus dans le sous-espace est basé sur des preuves de stockage répliqué de l'histoire de la blockchain elle-même. Les agriculteurs stockent l'historique collectivement, plusieurs fois, chaque agriculteur stockant autant de répliques que son espace disque le permet. Le consensus et le calcul sont alors découplés, de sorte que les agriculteurs proposent uniquement un ordre pour les transactions, tandis que les nœuds exécuteurs implantés maintiennent l'état et calculent les transitions.

Cette séparation des préoccupations réduit considérablement les frais de stockage et de calcul nécessaires au fonctionnement d'un agriculteur, même dans un modèle d'exécution de type Ethereum, permettant des niveaux élevés de participation au consensus par les utilisateurs ordinaires disposant de matériel de base.

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