Qu'est-ce que Proof of Work et Proof of Stake?

Que sont les algorithmes de consensus? Comment fonctionnent Proof of Work et Proof of Stake? Quels sont leurs avantages et leurs inconvénients? Quelles sont les différences entre Proof of Work et Proof of Stake?

L'algorithme de consensus est extrêmement important pour la blockchain. Il s'agit d'un ensemble de fonctionnalités et de règles qui garantissent le fonctionnement du réseau et aident tous les participants à parvenir à un accord. L'algorithme de consensus vérifie si toutes les transactions sont correctes. Il existe de nombreuses variantes des algorithmes de consensus. Dans cet article, nous examinerons les deux algorithmes de consensus les plus populaires – Proof of Work et Proof of Stake, comment ils fonctionnent, leurs avantages et leurs inconvénients, et en quoi ils diffèrent les uns des autres.

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Qu'est-ce que Proof of Work?

What is Proof of Work?

Proof of Work (PoW) est le premier algorithme de consensus utilisé dans la plupart des crypto-monnaie, y compris Bitcoin, c'est donc aussi l'algorithme le plus connu en ce moment. Avec Proof of Work, les participants à la blockchain sont récompensés dans la même crypto-monnaie dans laquelle ils effectuent des transactions. Les transactions sont confirmées lorsqu'un nouveau bloc est Ajouté à la chaîne de blocs. Ce processus s'appelle l'exploitation minière, ce qui signifie que les mineurs sont occupés à ajouter de nouveaux blocs.

Pour ce faire, les mineurs doivent fournir une solution au problème arithmétique en montrant qu'il n'y a pas d'erreurs dans les transactions. De nombreuses principales crypto-monnaies sont basées sur la méthode Proof of Work. Parmi eux, Bitcoin avec l'algorithme SHA-256, Ethereum avec Ethash, Litecoin avec Script et Monero avec CryptoNight.

Bien que l'algorithme Proof of Work soit utilisé par les plus grandes crypto-monnaies, cette méthode présente quelques inconvénients. Résoudre des problèmes arithmétiques nécessite beaucoup de temps et d'énergie. Pour cette raison, les mineurs et les fabricants de cartes vidéo essaient toujours de développerde nouveaux appareils répondant à des exigences élevées. En raison de la complexité croissante des tâches informatiques, les cartes graphiques conventionnelles ne sont presque pas utilisées. Au contraire, les soi-disant ASIC sont utilisés, qui ont un haut niveau de traitement des données. Combiné à un refroidissement bon marché et à une électricité bon marché, l'exploitation minière peut être très rentable.

Comment fonctionne Proof of Work?

Les membres du réseau doivent résoudre un problème relativement complexe avec leur matériel dans l'algorithme Proof of Work. Celui qui trouve la bonne solution peut l'utiliser pour prouver qu'il peut ajouter un nouveau bloc à la chaîne de blocs.

Ici aussi, il est relativement facile de vérifier si la solution est correcte. Après avoir résolu les énigmes, le mineur génère un hachage de la solution et du contenu du bloc. Si ce hachage répond à certaines conditions, il sera vérifié par les autres nœuds du réseau. Si ces nœuds confirment sa validité, le mineur recevra sa récompense. Le bloc est considéré comme vérifié et peut être Ajouté à la chaîne de blocs.

En fonction du nombre de participants sur le réseau et de la puissance de calcul utilisée, la complexité de la tâche augmente artificiellement pour retarder délibérément la génération de nouveaux blocs. C'est pourquoi les blockchains ont besoin de temps pour valider de nouvelles transactions lorsque la chaîne de blocs utilise l'algorithme Proof of Work.

Avantages Proof of Work

Le mécanisme de consensus protège la blockchain contre les attaques et les transactions incorrectes. Les attaques nécessiteront une grande puissance de calcul et entraîneront donc des coûts élevés à l'avance, sans garantie de succès et de rendement élevé. Cela n'exclut pas les attaques, mais les rend relativement peu probables.

En outre, l'algorithme Proof of Work ralentit artificiellement le système, car seul un certain nombre de blocs peuvent être générés en une heure. Cela aide le système à se protéger contre les attaques DDoS.

Inconvénients Proof of Work

Dans l'algorithme Proof of Work, les informations incorrectes sont détectées en les comparant au resteles données dans la chaîne de blocs. Ainsi, la majorité absolue peut pénétrer dans les informations sur la blockchain. Cela ouvre la possibilité improbable d'une soi-disant attaque de 51%.

Les pools miniers qui fournissent plus de 50% de la puissance de traitement totale peuvent compromettre la sécurité et la stabilité du réseau. Avec Bitcoin, la probabilité d'une telle attaque est très faible, car les mineurs travaillent dans le monde entier. Si un grand pays comme la Russie ou la Chine décide de commencer à exploiter des transactions, les développeurs de blockchain doivent fournir une solution.

Outre ce danger, le problème de la consommation d'énergie est connu. La consommation d'énergie de Bitcoin augmente chaque année, car le nombre de mineurs continue d'augmenter et de plus en plus de gens utilisent Bitcoin. Les experts dans ce domaine estiment actuellement que la consommation d'électricité serait de 16,36 térawattheures par an. Dans de nombreux pays, la majeure partie de l'énergie est produite par des centrales au charbon. Cela signifie que Bitcoin pollue l'environnement.

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Qu'est-ce que Proof of Stake?

What is Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) est un algorithme de consensus relativement nouveau. De plus en plus de blockchains utilisent cet algorithme. Ils le font parce que Proof of Stake a plusieurs avantages sur Proof of Work.

Proof of Stake donne aux nœuds avec une part de jetons réseau le droit de recevoir une récompense pour la vérification des blocs. Ce consensus, contrairement à l'algorithme Proof of Work, est beaucoup plus écologique.

Comment fonctionne Proof of Stake?

Lors de l'utilisation de Proof of Stake, les transactions doivent être confirmées par les nœuds participant au réseau. Cependant, vous ne pouvez pas simplement participer, vous devez d'abord miser une certaine somme d'argent. C'est ce qu'on appelle un pari.

Quand quelqu'un met plus que l'autre, la chance d'obtenir la permission de vérifier les blocs est beaucoup plus élevée. Si un autre mineur parie le même montant, dans ce cas, les Paris sont joués comme dans la loterie. Cela arrive complètement par hasard. Participer à cet algorithme peut être n'importe qui, bien que pour commencer, vous devez avoir assez d'argent.

Le pari donne le droit de vérifier les blocs, mais garantit également que les nœuds font de leur mieux pour bien faire leur travail. Si quelqu'un ne respecte pas les règles établies par le réseau, il est possible de décider d'accepter le pari et de retirer quelqu'un du réseau. De cette façon, le réseau garantit qu'il est possible de faire confiance à celui qui vérifie les blocs. Le réseau apprend toujours quand quelqu'un fait quelque chose contre les règles.

Au moment où quelqu'un décide de quitter le réseau, il récupère son pari. Après tout, c'est une sorte de gage. Bien qu'il soit légèrement différent du dépôt habituel, car vous pouvez gagner sur ce dépôt. De cette façon, vous pouvez considérer cela comme une sorte d'intérêt que vous recevez sur le taux de dépôt.

L'algorithme Proof of Stake est beaucoup plus facile et moins coûteux à utiliser que Proof of Work. Par conséquent, l'équipe derrière la crypto-monnaie Ethereum a décidé de passer à Proof of Stake. Ethereum est converti en une version hybride de deux protocoles: à l'avenir, environ un pour cent des blocs seront protégés avec Proof of Stake. En outre, ce protocole est préféré par de nombreuses nouvelles crypto-monnaies. Ceux-ci incluent Solana, Cardano, Algorand, Tezos, Cosmos, BlackCoin, PivX et autres. La liste des crypto-monnaies utilisant PoS augmente chaque jour en raison de sa popularité.

Avantages de Proof of Stake

Par rapport à Proof of Work, Proof of Stake est beaucoup plus sûr pour l'environnement. Dans Proof of Stake, un nœud ne fait le travail que lorsqu'il est sélectionné pour la validation. De cette façon, l'énergie n'est pas dépensée pour un travail qui ne sera finalement pas utilisé pour la blockchain. Par conséquent, nous pouvons dire que le Proof of Stake est une façon «verte» d'exploiter.

En outre, Proof of Stake est également un algorithme sécurisé. Si quelqu'un veut mener une attaque 51%, il doit d'abord avoir plus de la moitié de toutes les crypto-monnaies à sa disposition. Les chances que cela se produise sont si faibles qu'on peut supposer que cela n'arrivera jamais.

Inconvénients de Proof of Stake

Cependant, Proof of Stake a aussi des inconvénients. Par exemple, cet algorithme attire principalement les personnes ayant un grand portefeuille. Les personnes qui ont peu d'argent ne devraient pas choisir cet algorithme.

C'est pourquoi un nouvel algorithme est né de Proof of Stake – Delegated Proof of Stake (DPoS). Cet algorithme a une confirmation de pari déléguée. Vous pouvez être sélectionné en tant que délégué via le système de vote, ce qui signifie que vous êtes autorisé à Mein. Ainsi, le DPoS est une option démocratique de Proof of Stake.

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