Décryptage de la confrontation épique entre preuve de travail et preuve d'enjeu

et il a reçu le surnom de « preuve de travail » en 1997. Satoshi Nakamoto l’a utilisé pour protéger le réseau Bitcoin, même si son mécanisme de minage gourmand en ressources a initialement entravé son adoption. D’autre part, Nakamoto a intelligemment adapté la technique, créant Bitcoin en 2009 avec la notion originale de preuve de travail réutilisable (PoW) utilisant l’algorithme de hachage SHA-256.

Grâce à la preuve de travail, Bitcoin et d’autres crypto-monnaies permettent des transactions sécurisées entre homologues, éliminant ainsi le besoin d’un intermédiaire centralisé.

Comment PoW fonctionne

La preuve de travail (PoW) est une technique de consensus décentralisée qui utilise un processus connu sous le nom de « minage ». Cette approche est souvent utilisée dans l’extraction de crypto-monnaie pour vérifier les transactions et produire de nouveaux jetons. Pour protéger le système contre les pirates, tous les nœuds participants doivent consacrer des efforts à résoudre un défi mathématique inconnu. Les mineurs se voient confier cette tâche et ceux qui l’achèvent reçoivent des prix pour leurs efforts miniers.

Néanmoins, la consommation d’énergie liée à la preuve de travail est importante et augmente proportionnellement au nombre de mineurs dans le réseau. À l’heure actuelle, les mineurs de Bitcoin utilisent à eux seuls 204 TWh d’énergie, ce qui est similaire à la consommation électrique totale de la Thaïlande. De plus, ceux qui possèdent un équipement plus moderne et plus puissant sont récompensés par d’énormes incitations. Parce que PoW est énergivore, il encourage l’utilisation de pools de minage, ce qui se traduit par un système de blockchain plus centralisé que décentralisé.

Un ordinateur effectue des opérations de hachage aléatoires jusqu’à ce qu’il crée une sortie avec le nombre nécessaire de zéros non significatifs. Il y a toujours 745 transactions dans ce bloc, ainsi que l’en-tête du bloc précédent. Tout effort pour modifier le montant d’une transaction, même de 0,000001 bitcoin, entraînera un hachage méconnaissable. En conséquence, toute tentative frauduleuse serait rejetée par le réseau.

Étant donné que l’inclusion d’une preuve de travail rend les doubles dépenses très improbables, la modification de tout composant de la blockchain implique de ré-exploiter tous les blocs suivants. Les utilisateurs ne peuvent pas gérer efficacement la capacité de traitement du réseau en raison des dépenses excessives liées à l’exécution des fonctions de hachage en termes de matériel et d’alimentation.

Preuve de participation

La preuve de participation (POS) a évolué comme une alternative à la preuve de travail dans le cadre de diverses procédures de consensus révolutionnaires. Un membre du forum Bitcointalk a développé un concept passionnant appelé « preuve de participation » en 2011. Le POS s’exécute sur un processus de sélection, sélectionnant un nœud au hasard pour vérifier le bloc suivant. L’idée de base derrière cette stratégie est de minimiser les inefficacités de la mise en concurrence de tout le monde dans les tâches minières, ce qui permet de gagner un temps considérable.

Comment fonctionne PoS

La preuve de participation utilise des « validateurs » plutôt que des mineurs et remplace l’idée de « miner » des blocs par des « frappes » ou des « forges ». Les validateurs sont chargés de valider les transactions et de les inclure dans des blocs. Ils ne sont pas choisis au hasard; pour devenir validateurs, les personnes doivent mettre une certaine quantité de pièces dans le réseau en guise de dépôt de garantie. Le montant de leur investissement impacte directement leurs chances d’être choisis pour créer le bloc suivant.

Il existe une corrélation linéaire dans le système PoS. Par exemple, si vous donnez 100 $ au réseau et que quelqu’un d’autre contribue 1 000 $, ce dernier a 10 % de chances en plus d’être choisi pour construire le bloc suivant. Bien que cela soit biaisé en faveur des riches, c’est plus équitable que la preuve de travail. Lorsqu’un nœud est choisi pour vérifier le bloc suivant, il valide la légitimité de toutes les transactions. Si tout est en ordre, le nœud approuve le bloc et l’ajoute à la blockchain.

Les validateurs sont rémunérés par des frais de transaction pour leur participation au réseau. Cependant, s’ils permettent des transactions frauduleuses, ils perdront un pourcentage de leur investissement plus important que les frais de transaction. Ils finissent par perdre plus d’argent qu’ils n’en gagnent dans de telles circonstances. Il s’agit d’une incitation financière tant que les enjeux dépassent les coûts de transaction globaux. Si un nœud cesse d’être un validateur après une période définie, ses frais de participation et de transaction seront remboursés. Cependant, cette procédure prend du temps et des efforts.

Bien que le PoS présente des avantages, tels qu’une utilisation moindre des ressources, il n’est pas sans inconvénients. Plus un portefeuille a de jetons, plus il a de pouvoir minier. Malgré ses avantages, le PoS présente certains défauts, notamment un risque accru d’agressions de 51 % dans des crypto-monnaies plus petites et incite les détenteurs de jetons à les thésauriser plutôt qu’à les utiliser.

Les avantages et les inconvénients du PoW

La preuve de travail est un processus concurrentiel dans lequel les mineurs s’affrontent pour résoudre des problèmes cryptographiques et vérifier les transactions pour gagner des récompenses globales. La validation des transactions dans un système de preuve de travail implique une consommation d’énergie élevée et l’utilisation d’équipements miniers coûteux.

De plus, un attaquant potentiel doit posséder au moins 51 % de la puissance de traitement du réseau pour modifier la blockchain assurant la sécurité du réseau. Dans une scission de blockchain, les mineurs doivent choisir entre la prise en charge de la nouvelle blockchain forkée et celle d’origine. Lorsque les mineurs dans les systèmes de preuve de travail contribuent avec succès un bloc de données au réseau, ils obtiennent souvent des incitations Bitcoin.

Il est crucial de le mettre en valeur. Cependant, cette preuve de travail peut être d’un coût prohibitif et d’un gaspillage en termes d’utilisation des ressources. Les mineurs font face à divers coûts, notamment le besoin continu d’investir dans une technologie de pointe qui devient rapidement obsolète. Les opérations minières génèrent beaucoup de chaleur et nécessitent beaucoup d’énergie. De plus, les coûts de transaction du système ont tendance à grimper lors d’une congestion importante du réseau.

Les avantages et les inconvénients du PoS

La preuve de participation utilise une sélection aléatoire de validateurs pour valider les transactions, et ces validateurs sont rémunérés sous forme de bitcoin. Le protocole PoS récompense les opérateurs de nœuds pour avoir soumis ou vu les blocs qui leur sont attribués par la blockchain.

La technique de preuve de participation présente divers avantages par rapport à la preuve de travail, notamment une efficacité énergétique améliorée en raison d’une consommation d’énergie moindre dans l’extraction de blocs. De plus, la génération de nouveaux blocs dans le PoS ne peut se faire sans équipement technique, ce qui entraîne davantage de nœuds dans le réseau.

Bien que le PoS ne soit pas parfait, ceux qui souhaitent devenir validateurs doivent déposer une certaine quantité du jeton natif de la crypto-monnaie (par exemple, dans Ethereum, les participants doivent déposer 32 ETH), qui est déterminée par la taille du réseau. Les particuliers doivent disposer d’un capital ou de revenus suffisants pour investir dans le réseau.

Plus le nombre de nœuds dans un réseau est grand, plus il est facile de concevoir des principes de gouvernance qui résistent à la centralisation. Les systèmes PoS le font en encourageant une plus grande indépendance matérielle. En conséquence, la preuve de participation est souvent considérée comme la méthode de consensus la moins susceptible de favoriser la centralisation du réseau.

Pièces de preuve de travail

La grande majorité des crypto-monnaies utilisent des techniques de preuve de travail. Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH), Litecoin (LTC) et Bitcoin Cash (BCH) font partie des crypto-monnaies bien connues qui utilisent PoW.

Bitcoin utilise un système de preuve de travail qui génère un nouveau bloc toutes les 10 minutes. Pour ce faire, la difficulté de minage de Bitcoin varie en fonction du rythme auquel les mineurs ajoutent des blocs. Lorsque le minage se produit trop rapidement, les calculs de hachage deviennent plus complexes, mais ils deviennent plus simples lorsque le minage se produit trop lentement.

Le mécanisme de preuve de travail Ethash est utilisé par Ethereum, la deuxième plus grande crypto-monnaie, dans laquelle les mineurs se font concurrence pour décider du nonce pour un bloc. Seuls les blocs avec des nonces valides peuvent être ajoutés à la blockchain. Ethereum 2.0, une mise à jour importante qui promet de transférer la crypto-monnaie vers une méthode de preuve de participation plus écologique, vient de commencer.

Litecoin, l’une des premières crypto-monnaies ou alternatives Bitcoin, a été fondée en 2011 et est basée sur la technologie Bitcoin. Il se différencie en offrant des vitesses de transaction plus rapides.

Bitcoin Cash est un système de paiement électronique peer-to-peer qui aspire à être une monnaie de confiance mondiale avec des paiements rapides, des frais de transaction bon marché et une grande capacité de transaction via des blocs plus importants. Les transferts Bitcoin Cash, comme de l’argent réel comme un billet d’un dollar, sont envoyés directement d’une personne à une autre.

Pièces de preuve de participation

La technique de preuve de participation (PoS) a été utilisée par « The Merge », qui fait référence à la mise à jour Ethereum 2.0, ainsi qu’à des crypto-monnaies comme Cardano (ADA) et Tezos (XTZ).

La blockchain Ethereum a subi un changement substantiel connu sous le nom d’Ethereum 2.0 ou The Merge pour améliorer la vitesse, l’efficacité et l’évolutivité. Cette mise à jour vise à permettre au réseau de gérer un plus grand nombre de transactions tout en minimisant les barrières.

Cardano est une plate-forme blockchain de preuve de participation qui vise à motiver ceux qui veulent faire une grande différence dans le monde, tels que les changemakers, les inventeurs et les visionnaires.

Tezos, d’autre part, vise à créer une architecture plus sophistiquée qui peut s’adapter et évoluer sans nécessiter de hard fork perturbateur. Contrairement à Bitcoin et Ethereum, qui ont eu des difficultés après leurs débuts, Tezos s’efforce d’éviter des problèmes similaires.

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