Preuve de travail contre Preuve d’enjeu

La preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS) sont les systèmes de preuve les plus importants utilisés dans les transactions de la blockchain.

Pour que les transactions soient jugées aptes à être ajoutées à la blockchain, elles doivent être vérifiées.

Il y a deux mécanismes principaux par lesquels elles sont vérifiées : Proof of Work et Proof of Stake.

La preuve de travail (PoW) est un mécanisme par lequel les participants (nœuds) se battent les uns contre les autres pour être les premiers à déchiffrer des énigmes mathématiques complexes en utilisant la puissance de calcul pour avoir la chance de valider les transactions de la blockchain et de gagner des crypto-monnaies sur le réseau interconnecté.

PoW est l'ancien mécanisme utilisé par Bitcoin, Ethereum 1.0, etc.

Bien que le PoW ait été initialement proposé en 1993 par Cynthia Dwork et Moni Naor pour lutter contre les spams, Hal Finney l'a modifié en 2004 en utilisant l'algorithme de hachage SHA-256. Puis Satoshi Nakamoto l'a popularisé en 2008 avec le Bitcoin.

Proof of Stake (PoS) est un système dans lequel les participants (validateurs) mettent en jeu des crypto-monnaies derrière un bloc qu'ils souhaitent voir validé et gagner des crypto-monnaies sur le réseau interconnecté. Les détenteurs de crypto-monnaies les choisissent ensuite en fonction du nombre de jetons.

PoS est le mécanisme plus récent utilisé par Cardano, Ethereum 2.0, etc. Il a été développé en 2012 par deux développeurs, Scott Nadal et Sunny King.

L'idée de la décentralisation est qu'aucun organisme central ne contrôle une transaction sur un réseau blockchain.
Cependant, il faut qu'elle soit vérifiée pour qu'une transaction soit ajoutée à la blockchain, et cela ne se produit que lorsque tous les nœuds de ce réseau cryptographique la valident.

Il existe deux systèmes principaux de validation. Il s'agit de Proof of Work (PoW) et Proof of Stake (PoS).

Les deux mécanismes sont très fonctionnels mais sont utilisés par différentes crypto-monnaies pour diverses raisons. Cet article a pour but de les comparer, alors commençons par les examiner individuellement.

Qu'est-ce que la preuve de travail (PoW)?

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La preuve de travail est un mécanisme dans lequel les utilisateurs s'affrontent seuls ou en groupe en utilisant la puissance de calcul pour résoudre des équations mathématiques complexes afin de vérifier les transactions de la blockchain.
La preuve de travail nécessite que les participants "travaillent" pour résoudre les équations, comme son nom l'indique.
La preuve de travail est utilisée pour l'extraction de crypto-monnaies et la vérification des transactions. Une fois qu'une équation est résolue par un nœud (PC), celui-ci est autorisé à ajouter de nouveaux blocs au réseau de la chaîne et est récompensé par la crypto correspondante du réseau sur lequel il a travaillé.
Le concept de crypto-monnaie est ancré dans les codes cryptographiques, et il s'agit d'une technologie avancée qui nécessite l'utilisation de superordinateurs.
Le PoW nécessite une vaste électricité, des machines coûteuses et des connaissances informatiques avancées. Ainsi, la résolution des équations complexes s'apparente à l'extraction de métaux précieux de la croûte terrestre, et c'est pourquoi le processus de résolution de ces équations est appelé "minage".
Il faut 10 minutes pour qu'un nouveau bloc soit miné. Par conséquent, certains mineurs collaborent souvent pour améliorer leurs chances de miner des blocs. Cependant, un nœud doté d'une grande puissance de calcul (taux de hachage) a une probabilité plus élevée de résoudre l'équation.
Les ressources considérables dépensées dans le PoW couplées à la résolution d'équations complexes ralentissent énormément les transactions.
Parmi les crypto-monnaies qui utilisent le PoW, citons l'Ether 1.0, le ZCash, le Bitcoin, Monero, Litecoin, etc.

Qu'est-ce que la Proof of Stake (PoS)?

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La preuve d'investissement est un mécanisme par lequel les participants (validateurs) mettent en jeu un montant particulier de cryptomonnaies derrière un bloc qu'ils souhaitent voir ajouté à la chaîne (validé).

Ensuite, le gagnant est choisi au hasard en fonction du nombre de cryptos que chaque validateur a mis en jeu et de la période pendant laquelle il a été mis en jeu.

Le validateur choisi valide ensuite un bloc de transactions. Une fois que les autres participants ont vérifié son exactitude, il est ajouté à la blockchain.
Chaque validateur participant gagne une récompense en cryptomonnaie proportionnelle à sa mise, le validateur choisi recevant des frais de transaction.

Proof of Stake (PoS) a été créé comme une alternative à Proof of Work (PoW), le mécanisme original utilisé pour valider les transactions de la blockchain.

En effet, le PoS n'est pas aussi laborieux que le PoW. Il ne nécessite pas d'équipement informatique coûteux, de grandes quantités d'électricité et de puissance de calcul, comme le requiert ce dernier.

Il est également plus évolutif que le PoW car les transactions peuvent être validées plus rapidement puisqu'elles ne nécessitent pas de déchiffrer des équations complexes.
Parmi les crypto-monnaies qui utilisent le PoS figurent Cardano, Ether 2.0, Tezos, Algorand et d'autres crypto-monnaies relativement nouvelles.

Avantages et inconvénients de PoW

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La preuve de travail a été le premier mécanisme de preuve formulé pour vérifier les transactions cryptographiques.

Voici quelques-uns de ses avantages:

• Sécurité : Une grande quantité d'électricité, les ordinateurs coûteux et le savoir-faire technique dépensé pour résoudre les équations complexes signifient que très peu de pirates peuvent tenter de frauder la blockchain, peut-être dans une attaque de 51%, sans parler de réussir.

• La confiance : Le PoW a un long historique de fiabilité car il a été conceptualisé, amélioré et exécuté presque à la perfection. Après tout, c'était la première méthode de validation des transactions cryptographiques et elle a été adoptée très tôt par le Bitcoin.

• Authenticité : Le PoW est un système permettant de valider les transactions cryptographiques sans avoir recours à une tierce partie. Cela empêche tout nœud de modifier une partie du processus de transaction.

Cependant, le fait que PoW soit le premier mécanisme de preuve ne signifie pas qu'il soit le meilleur. Il a quelques inconvénients, et les voici:

• Coût de calcul élevé : Pour être en mesure de résoudre les équations complexes, un mineur doit posséder un superordinateur équipé de matériel de pointe. Ces ordinateurs consomment beaucoup d'énergie et nécessitent une alimentation électrique constante et une gestion efficace de la chaleur pour éviter la surchauffe du système.

• Limites d'évolutivité : Le coût exorbitant du calcul empêche directement la mise à l'échelle des blockchains PoW, car peu de nœuds peuvent participer au processus.

• Lenteur du processus : La technicité liée à la résolution d'équations complexes rend la vérification des transactions longue et lente.

Avantages et inconvénients du PoS

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Le PoS a été formulé comme une alternative et une meilleure version du PoW. Pour cette raison, la plupart des nouvelles crypto-monnaies l'utilisent comme mécanisme de preuve.

Voici quelques-uns de ses avantages:

• Efficacité accrue : PoS ne nécessite pas un coût de calcul aussi élevé que PoW, ce qui le rend économe en énergie. De plus, un plus grand nombre de nœuds peuvent participer au processus de jalonnement, car il ne nécessite pas de matériel coûteux.

• Sécurité : Le PoS fournit des incitations aux validateurs du réseau sous la forme d'une partie des frais de transaction. S'ils approuvent des transactions frauduleuses, ils perdent cette partie. Cela améliore la sécurité de la blockchain.

• Évolutivité : Le PoS est rapide et facilement extensible car de nombreux nœuds peuvent participer au jalonnement.

Néanmoins, le système PoS présente certaines failles. Les voici:

• Accessibilité limitée : Tout validateur potentiel doit posséder la crypto de cette plateforme blockchain particulière avant de pouvoir la jalonner, ce qui limite le nombre de participants possibles dans un système PoS.

• Susceptibilité à une attaque à 51% : Une attaque à 51% est un scénario dans lequel une personne ou un groupe peut contrôler une blockchain après avoir amassé plus de 50% de droits d'authentification. Dans un système PoS, un participant ou un groupe peut obtenir suffisamment de crypto pour augmenter la probabilité de devenir un validateur. S'ils sont choisis, ils peuvent gagner plus de pièces, ce qui les amène à avoir plus de 50 % de participation dans le réseau.

Conclusion

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Chaque réseau blockchain utilise l'un des deux mécanismes de preuve les plus importants, PoW ou PoS, pour valider les transactions en crypto-monnaie.

PoW a été le premier mécanisme, et il est ancré dans de nombreux aspects techniques qui, bien qu'il sécurise la blockchain, la rend également non évolutive.

Le PoS est un système plus efficace et moderne, mais élitiste, car il s'adresse principalement aux participants déjà riches.

Les deux mécanismes sont fonctionnels et sont privilégiés par différentes crypto-monnaies, les plus anciennes gravitant vers le PoW tandis que les nouvelles pièces utilisent le PoS. L'exception est l'Ether, qui passe de PoW à PoS avec sa version améliorée de la blockchain, Ethereum 2.0.



Auteur: Valentine. A, chercheuse Gate.io
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