L'un des concepts fondamentaux à comprendre pour approfondir la connaissance du monde de la blockchain et des crypto-monnaies est celui de ce que l'on appelle le Proof-of-Stake (PoS).
Afin d’approfondir ce sujet, il faut tout d’abord savoir ce qu’on entend par blockchain.
La Blockchain Proof-of-Stake : la différence entre centralisé et décentralisé
En soi, une blockchain serait simplement, comme son nom l’indique, une chaîne de blocs reliés entre eux.
Mais le fait qu’un fichier soit constitué d’une chaîne de blocs, où chaque nouveau bloc est concaténé au précédent, n’est pas très grave en soi.
En fait, à vrai dire, puisque la blockchain est fondamentalement utilisée comme une forme de base de données pour enregistrer, stocker et lire des données, il existe des moyens beaucoup plus efficaces et puissants de le faire.
Le véritable et unique grand avantage de l’utilisation d’une blockchain pour enregistrer des données est que la base de données peut ainsi être publique, partagée, consultable et vérifiable par tous, et surtout gérée par un protocole décentralisé.
Par conséquent, la blockchain n’a vraiment de sens que si elle est utilisée comme registre pour un protocole décentralisé, car pour des protocoles ou des infrastructures centralisés, elle ne s’avère pas du tout être une bonne solution.
Mais comme les véritables blockchains ne sont que celles décentralisées, nous devons réfléchir à la manière de permettre à chacun d'y enregistrer ses transactions sans créer de confusion et de manière à ce que chacun respecte toujours toutes les règles.
Blockchain : le mécanisme de consensus Proof-of-Stake (PoS)
Ce problème tourne autour du mécanisme dit de consensus, qui est une procédure automatisée et ouverte qui peut être utilisée par n'importe qui sans autorisation spéciale (sans autorisation) pour valider des transactions.
L’objectif est de garantir que seules les transactions correctes et légitimes sont enregistrées sur la blockchain, sans avoir à compter sur une personne en particulier pour les approuver.
En effet, pour être véritablement décentralisées, les blockchains ne doivent pas avoir d’utilisateurs spéciaux avec des privilèges ou un pouvoir particulier : tous les utilisateurs sont et doivent être au même niveau identique, dans un parfait style P2P.
Les mécanismes de consentement sont précisément ces procédures, inhérentes aux protocoles décentralisés, qui permettent non seulement la validation des transactions, mais aussi et surtout leur pleine vérifiabilité par quiconque.
Dans le secteur des cryptomonnaies, les mécanismes de consensus les plus couramment utilisés sont le Proof-of-Work (PoW) et le Proof-of-Stake (PoS).
PoW a été le premier mécanisme de consensus jamais utilisé au monde sur ce qui fut la première blockchain décentralisée jamais existée, à savoir celle du Bitcoin.
En fait, même la deuxième principale crypto-monnaie, Ethereum, était initialement basée sur PoW, mais en 2022, elle est passée au PoS.
La différence avec la preuve de travail (PoW)
PoW est basé, comme le terme lui-même l'indique, sur une preuve de travail.
Les transactions Bitcoin sont validées par des mineurs, dont le travail consiste à rechercher et trouver le code de hachage qui valide un bloc. Il leur faut généralement environ 10 minutes pour le trouver, bien que cette durée dépende du hashrate global du réseau, elle s'avère donc souvent inférieure à 10 minutes car il y a beaucoup de hashrate sur Bitcoin.
Le problème avec PoW est justement le hashrate, car le minage est effectivement une compétition où le gagnant est celui qui possède le plus de hashrate, et récompense donc efficacement ceux qui en ont plus. Cependant, un hashrate plus élevé signifie également une consommation d’énergie plus élevée, c’est pourquoi le PoW de Bitcoin consomme beaucoup d’énergie.
Un autre problème est la lenteur avec laquelle les transactions sont approuvées, car il faut attendre qu'elles soient incluses dans un bloc valide et que ce bloc soit correctement miné, et généralement il faut au moins 10 minutes pour que cela se produise.
Le troisième problème concerne les frais, qui ne dépendent cependant pas du PoW mais du fait que les blocs Bitcoin sont limités à 1 Mo, pouvant ainsi contenir au maximum un peu plus de 4 000 transactions.
En plus du Bitcoin, d'autres crypto-monnaies qui utilisent le Proof-of-Work incluent le Litecoin (LTC) et le Dogecoin (DOGE), deux crypto-monnaies nées il y a plus de dix ans, mais il existe également le Bitcoin Cash (BCH) et l'Ethereum Classic (ETC). ), né beaucoup plus récemment. En fait, il y en a plus d'une centaine, dont Kaspa (KAS) et Monero (XMR).
Il s’agit généralement de crypto-monnaies de première ou de deuxième génération, mais pas de troisième, à quelques exceptions près.
Ethereum, comme déjà mentionné, utilisait initialement PoW, mais en 2022, il est passé au PoS.
Les principales fonctionnalités du Proof-of-Stake
Pour résoudre certains des principaux problèmes du PoW, le Proof-of-Stake a été inventé.
Avec PoS, il n’y a plus de mineurs et il n’y a plus besoin de travaux de recherche sur le hachage.
Il n’y a même plus de temps de blocage précis, car à la place des mineurs, il existe des nœuds de validation capables de valider les blocs dans des délais extrêmement courts.
Il n’y a même pas de hashrate, car d’un point de vue technique valider une transaction PoS est très simple et rapide.
Le PoS est donc plus rapide et beaucoup moins gourmand en énergie que le PoW, mais cela ne signifie pas que les frais sont faibles. En fait, Ethereum a toujours des frais relativement élevés, bien que inférieurs à ceux de Bitcoin pour le moment, même si sa couche 2 basée sur PoS a désormais des frais très bas.
La façon dont les transactions sont validées sur les blockchains basées sur la preuve de participation est très simple : les nœuds de validation verrouillent une partie de la crypto-monnaie native du réseau qu'ils possèdent (pour Ethereum, il s'agit de 32 ETH) en jalonnement, et ils peuvent ainsi valider les blocs.
Le nœud validateur qui valide avec succès un bloc est alors récompensé, exprimé dans la même cryptomonnaie native du réseau, mais s'il valide incorrectement un bloc ou ne le valide pas, il est automatiquement puni d'une pénalité.
Il n’est donc pas pratique pour les nœuds validateurs de ne pas valider les blocs, ou de les valider de manière incorrecte, car ils perdent. Il est plutôt pratique d’en valider correctement le plus possible car ils en profitent.
Les différences
Les blockchains basées sur PoW sont certes plus solides et sécurisées, mais elles sont aussi beaucoup plus gourmandes en énergie et donc beaucoup plus chères.
Aujourd’hui, seul Bitcoin a probablement du sens s’il est basé sur PoW, alors que pour toutes les autres blockchains, le PoS peut être suffisant.
Les blockchains basées sur PoS sont en fait plus rapides, moins chères, moins gourmandes en énergie, mais restent assez solides et sécurisées, si elles sont bien conçues et gérées. De plus, ils autorisent le staking, encourageant les détenteurs de la cryptomonnaie native à la verrouiller au lieu de l’utiliser.
Ce n'est pas un hasard si parmi les dix principales crypto-monnaies, hors tokens et stablecoins, il n'y en a que deux basées sur PoW (BTC et DOGE), et parmi ces deux-là, l'une n'est qu'un memecoin qui n'a peut-être pas un grand avenir devant lui ( Dogecoin).
Il y en a plutôt 5 basés sur PoS (Ethereum, BNB, Toncoin, Cardano et Avalanche), et trois autres basés sur des mécanismes de consensus très similaires au PoS (Solana, XRP et Tron) et qui n'ont rien à voir avec PoW.
La domination du Proof-of-Stake, et des mécanismes de consensus similaires, dans l’espace crypto est désormais quasi totale, même si cela ne concerne pas la cryptomonnaie qui vaut à elle seule plus de la moitié de l’ensemble du secteur (Bitcoin).