Connexion
Connexion
Ou se connecter avec
GoogleGoogle
Twitter Twitter
Facebook Facebook
Apple Apple     
Inscription
Ou se connecter avec
GoogleGoogle
Twitter Twitter
Facebook Facebook
Apple Apple     

Laurent Pignot

Analyste
Suivre
Diplomé de Montpellier Business School et de Paris 1-Sorbonne, passé par les univers de la banque et de l'assurance, Laurent Pignot entretient une telle passion pour les cryptomonnaies qu'il ambitionne, un jour, de lancer un média dédié à la vulgarisation de ces actifs alternatifs. Ce qui attire ce fan de sport et de gastronomie ? En bon représentant de sa génération, la dimension décentralisée et désintermédiée de ces devises. Ce qui l'anime ? L'adrénaline liée au jeu de l'investissement.

Episode 11 : Le Web 3.0, la preuve d’enjeu est-elle la solution miracle ?

05/04/2022 | 10:35

Comme nous l’avons vu dans l’épisode précédent, l'algorithme de consensus de preuve de travail (Proof-of-Work) utilisé dans le cadre du minage de cryptomonnaies est hautement énergivore, pour ne pas dire dévastateur. Une consommation qui permet cependant, pour l’heure, de garantir que le système fonctionne parfaitement tout en conservant le critère de la décentralisation et que les acteurs agissent correctement sur le réseau. Mais la preuve de travail n’est pas l’unique algorithme de consensus au sein de la cryptosphère. D’ailleurs, la seconde cryptomonnaie du marché, l'éther, devrait migrer vers la preuve d'enjeu dans les prochains mois (Proof-of-Stake dans la version anglo-saxonne). Zoom sur ce protocole atypique.

En préambule, je tiens à préciser le terme de “pièce” car je vais régulièrement l’utiliser dans la suite de cet épisode. Les pièces représentent une certaine quantité de cryptomonnaies. 

Par exemple :

Quantité de ETH dans votre portefeuille : 0,235 ETH

D’un côté, si vous les vendez aujourd’hui, nous pouvons considérer que vous "remettez en circulation vos pièces ETH (0,235 ETH) dans le réseau”. De l’autre, si vous détenez des éthers dans votre portefeuille, nous pourrions dire que “vous conservez vos pièces ETH dans votre portefeuille”. Les pièces sont donc une certaine quantité de cryptomonnaies. Maintenant que nous sommes plus à l’aise avec le terme de “pièce” (une unité de cryptomonnaie), lançons nous à la découverte du protocole de preuve d’enjeu. 

L’objectif des algorithmes de consensus, que ce soit la preuve de travail ou la preuve d’enjeu, est bel et bien de vérifier que les transactions sont authentiques et valides. Il s’agit aussi de vérifier que les acteurs agissent correctement et ne puissent pas frauder tout en assurant au maximum la décentralisation du système. Mais dans le cadre de la preuve d’enjeu, comment cela fonctionne ? 

“La preuve d'enjeu ? Comment ça marche ?”

Pour valider les transactions via le minage de preuve d’enjeu, il est nécessaire que les propriétaires offrent leurs pièces en garantie, autrement dit, qu’elles soient sous séquestre sur le réseau, pour avoir la possibilité de valider les blocs et ainsi de devenir validateur. Nous comprenons donc qu’il est nécessaire de détenir une certaine quantité de cryptomonnaies qui sont stockées sur le réseau. 

“Une certaine quantité de cryptomonnaies bloquée ? C’est-à-dire ?”

Dans le cas d’Ethereum par exemple, et dans le cadre de sa future migration de la preuve de travail actuel à la preuve d’enjeu, il sera nécessaire de détenir au moins 32 ETH (soit au cours actuel plus de 120000$) pour devenir validateur sur le réseau, autrement dit, ce n’est pas à la portée de toutes les bourses. Nous voyons déjà, ici, une certaine forme de centralisation se profiler à l’horizon, puisque de fortes barrières financières se positionnent à l’entrée désormais.

“Mais c’est nouveau cette preuve d’enjeu ?”

La preuve d’enjeu est apparue pour la première fois en 2013 en tant qu’alternative à la preuve de travail qui, elle, a été démocratisée quatre ans plus tôt par le Bitcoin. Bien qu’une grande majorité des cryptomonnaies utilisent le modèle de preuve de travail, certaines d’entre elles ont préféré passer directement à la preuve d’enjeu. On pourrait par exemple citer Cardano et Solana qui sont ancrées depuis de nombreux mois dans le Top 10 du marché en termes de capitalisation boursière. Et comme évoqué précédemment, Ethereum devrait bientôt les rejoindre.

“Mais concrètement, qu’est-ce qui diffère vraiment entre la preuve d’enjeu et la preuve de travail ?”

La preuve de travail s’appuie, pour faire simple et résumé, sur la puissance de calcul des mineurs (ordinateurs connectés au réseau) pour sécuriser la blockchain et garantir que les individus agissent correctement. Dans le cadre de la preuve d’enjeu, nous parlons plus de “mineurs” mais plutôt de “participants” ou de “validateurs”. Concrètement, ces acteurs vont “staker” dans la version anglo-saxonne, ou "jalonner/verrouiller" en français, leurs crypto-actifs pour devenir validateurs sur le réseau. 

Dans le cadre de la preuve de travail, comme son nom l’indique, les mineurs doivent prouver leur “travail” avec la puissance de calcul de leur matériel informatique (matérialisé par le taux de hachage, une fonction mathématique complexe permettant de valider les blocs), alors qu’ici, les participants doivent prouver leur “enjeu” avec le verrouillage d’un certain nombre de cryptomonnaies (matérialisé par un certain nombre de pièces bloquées sur le réseau). Ainsi, les algorithmes déterminent au hasard, parmi les validateurs qui ont “mis en jeu” leurs pièces, celui qui intégrera le prochain bloc de transactions.



Preuve de travail vs Preuve d’enjeu
leewayhertz.com

“Mais dans la preuve d’enjeu, comment sont rémunérés les fameux validateurs ?”

Il existe donc une nuance importante entre la preuve d’enjeu et la preuve de travail :

  • Pour la preuve de travail, comme pour Bitcoin par exemple, les mineurs reçoivent, en guise de récompense, pour leur contribution à sécuriser le réseau un certain nombre de pièces. Typiquement, dans le cadre de Bitcoin, le mineur qui valide un bloc va recevoir 6,25 bitcoins, autrement dit, une rémunération fixe de cryptomonnaies.

  • Pour la preuve d’enjeu, il n’y a pas de récompenses de bloc fixes et déterminées précisément. Les validateurs sont uniquement récompensés via des frais de transaction. Les participants ont une chance d’être tirés au sort en fonction des critères définis par l’algorithme déterministe sous-jacent au protocole de consensus.

“What ? Algorithme déterministe ? Késako ?”

Les réseaux de preuve d’enjeu utilisent des algorithmes déterministes pour fonctionner, c'est-à-dire que les validateurs sont choisis, ou plutôt élus, en fonction de la configuration des algorithmes sous-jacents. On pourrait par exemple choisir uniquement les validateurs en fonction du nombre de pièces qu’ils détiennent en portefeuille (comme les 32 ETH nécessaires sur Ethereum), ou encore choisir uniquement les validateurs qui ont des pièces depuis X temps dans leur portefeuille (par exemple, détenir des pièces ETH depuis au moins 60 jours pour devenir validateur). Il peut également n’exister aucune condition pour devenir validateur, c’est-à-dire que à partir de 1 centime “mis en jeu” et sans limite de temps, nous devenons validateur, mais la probabilité pour que vous soyez tiré au sort diminue grandement. Pour faire simple, si vos pièces représentent 0,001% du montant total des pièces qui ont été verrouillées, alors, votre probabilité d’être choisi comme validateur serait approximativement de 0,001%.

Processus de preuve d’enjeu
Source : Bitpanda

"Si j’ai bien lu l’infographie ci-dessus, la preuve d’enjeu est bien moins énergivore que la preuve de travail ?”

Si la preuve de travail nécessite qu’un grand nombre d’ordinateurs fonctionnent simultanément de manière ininterrompue, en consommant au passage une quantité importante d’énergie, ce n’est pas le cas pour la preuve d’enjeu. Et oui, vous l’aurez compris, les algorithmes vont choisir de manière aléatoire les portefeuilles qui auront verrouillés des pièces sur la blockchain sous-jacente. Un processus qui nécessite une consommation nettement moins importante que pour la preuve de travail. Le graphique ci-dessous présente la consommation annuelle d’électricité du réseau Bitcoin et Ethereum, fonctionnant avec la preuve de travail, ainsi que celle du réseau Tezos qui fonctionne, lui, avec la preuve d’enjeu. 


Consommation électrique Bitcoin/Ethereum/Tezos
Medium.com


Force est de constater que d’un point de la consommation électrique, la preuve d’enjeu est extrêmement moins énergivore que la preuve de travail. Cette diminution est facilement compréhensible car, dans ce cas, il n’est pas nécessaire qu’un grand nombre d’ordinateurs fonctionnent et se mettent en concurrence pour trouver un consensus sur la blockchain. Si la preuve d’enjeu est bien moins énergivore que la preuve de travail, tout n’est quand même pas parfait

“La preuve d’enjeu incite à plus de centralisation ?”

Dans un réseau sous preuve d’enjeu, plus un validateur détient de pièces, plus il obtient un pouvoir important. Puisqu’il n’est pas nécessaire de dépenser des ressources énergétiques pour verrouiller les pièces afin de devenir validateur sur le réseau, au fil des mois, les validateurs, en réinjectant les récompenses qu’ils obtiennent grâce à leur “mise en jeu” initiale, deviennent de plus en plus fort. Autrement dit, ils ont de plus en plus de chances d’être les prochains validateurs si l’algorithme déterministe sous-jacent est configuré de manière à prendre comme critère “la quantité de pièces détenue en portefeuille” pour effectuer les tirages au sort. 

Exemple : 

Trois validateurs sont sur le réseau :

Portefeuille validateur 1 : 20% des pièces en circulation
Portefeuille validateur 2 : 25% des pièces en circulation
Portefeuille validateur 3 : 55% des pièces en circulation

Ici, le portefeuille 3 aura tendance à davantage être sélectionné par l’algorithme de preuve d'enjeu. En étant récompensé davantage, et si les pièces sont réinjectées dans le portefeuille en question, il deviendra de plus en plus puissant et sera donc de plus en plus choisi par l’algorithme vu que sa part (55%) augmentera au fur et à mesure. Dans ce contexte, et nous le comprenons facilement, la centralisation peut rapidement refaire surface. Un nombre relativement petit d’opérateurs, détenant énormément de pièces deviendraient les validateurs majoritaires. 

Résumons le processus : 

Lorsqu’un bloc de transactions est prêt à être traité par un validateur, le protocole, via les algorithmes déterministes, de preuve de participation de la cryptomonnaie en question choisira un nœud (un portefeuille où des cryptomonnaies sont verrouillées) de validation pour examiner le bloc. Le validateur, grâce à son ordinateur connecté, qui est tiré au sort, vérifiera, de manière algorithmique, si les transactions sont exactes. Si tel est le cas, le bloc est ajouté à la blockchain et le validateur reçoit les frais de transactions pour le récompenser de sa contribution au système. Si jamais un validateur tente d’inscrire un bloc avec des informations inexactes, il pourra perdre une partie des cryptomonnaies verrouillées, voir l'entièreté, à titre de pénalité. 

“Mais techniquement, à quel point cette migration de la preuve de travail vers la preuve d’enjeu est bénéfique pour une blockchain ?”

A titre d’exemple, dans le cadre de la migration d’Ethereum, la consommation électrique devrait être réduite de 99% et la vitesse d'exécution des transactions devrait passer de 15 transactions/seconde à 100 000 transactions/seconde. Du moins théoriquement. Cependant, le réseau devrait potentiellement devenir plus centralisé car, comme nous l’avons vu, les validateurs ayant beaucoup de pièces seront plus susceptibles d’être plus tirés au sort que ceux qui en possèdent une petite partie. 

Forces et faiblesses : 

Preuve d’enjeu :

  • Faible consommation électrique
  • Grande vitesse d'exécution des transactions
  • Centralisation importante

Preuve de travail : 

  • Forte consommation électrique
  • Faible vitesse d'exécution des transactions
  • Décentralisation importante

Ici nous comprenons que la preuve d’enjeu se veut être une alternative intéressante à la preuve de travail. Que ce soit en termes de vitesse de transaction ou en consommation électrique, il n’y a pas de débat, la preuve d’enjeu l’emporte haut la main. En revanche, l’aspect fondamental de la décentralisation pose ici question.

Si dans la preuve de travail, tout le monde peut contribuer à soutenir le réseau en devenant mineur avec du matériel informatique, cela est moins le cas dans les protocoles de preuve d’enjeu car des barrières à l’entrée peuvent être plus importantes. Ainsi, et nous pouvons le vérifier avec les protocoles existants, Bitcoin reste, et avec une grosse marge d’avance, le protocole le plus décentralisé et donc le plus résistant aux attaques. En revanche, il est relativement lent et consomme beaucoup d’énergie.

Le choix du mécanisme de consensus entre la preuve de travail et la preuve d’enjeu est un facteur clé de la décentralisation, de l’efficience, et de la sécurité du réseau qui soutiendra les activités du Web 3.0. Rendez-vous au prochain épisode pour décortiquer une autre facette de cet univers technologiquement passionnant. 

Episode précédent : Episode 10 : Le Web 3.0, Bitcoin entre gaspillage et surconsommation d'énergie

Episode suivant : Episode 12 : Le Web 3.0, un outil de la parfaite transparence des informations ? 


© Zonebourse.com 2022
Valeurs citées dans l'article
Varia.DernierVar. 1janv
SOLANA (SOL/EUR) -3.22%33.35 Cours en clôture.-78.85%
TEZOS (XTZ/USD) -1.35%1.457 Cours en clôture.-69.31%