Preuve de Travail vs Preuve de Participation : Guide De Base Du Minage

    Mike

    6 months ago
    Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide
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    Preuve de travail vs preuve de participation : Récemment, vous avez peut-être entendu parler de l’idée de passer d’un consensus Ethereum basé sur le système de preuve de travail (PoW) à un système basé sur la soi-disant preuve de participation (PoS).

    Dans cet article, je vais vous expliquer les principales différences entre preuve de travail et preuve de participation et je vais vous donner une définition du minage ou le processus de lancement de nouvelles monnaies numériques via le réseau.

    En outre, qu’est-ce qui changera en ce qui concerne les techniques de minage si la communauté Ethereum décide de faire la transition de “travail” à “participation” ?

    Cet article se veut un guide de base pour comprendre ce problème. Si vous recherchez une solution plus détaillée, veuillez consulter nos cours sur les blockchains Ethereum.

     

    Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide

    Preuve de travail vs preuve de participation

    La preuve de travail est une condition pour définir un calcul informatique onéreux, aussi appelé minage.

    Une récompense est offerte au premier mineur qui résout chaque problème de blocs.

    New course horisontal

    Les mineurs du réseau se battent pour être le premier à résoudre le problème mathématique.

    Preuve de participation : le créateur d’un bloc est choisi de façon déterministe, en fonction de sa richesse, aussi définie comme participation.

    Avec le système PoS, il n’y a pas de récompense, alors les miniers assument des frais de transaction.

    Les monnaies de type preuve de participation peuvent être mille fois plus rentables.

    Qu’est-ce que la preuve de travail ?

    Tout d’abord, commençons par les définitions de base.

    La preuve de travail est un protocole qui a pour objectif principal de dissuader les cyberattaques, telles que les attaques par déni de service distribué (DDoS), qui visent à épuiser les ressources d’un système informatique en envoyant plusieurs fausses demandes.

    Le concept de preuve de travail existait déjà avant le bitcoin, mais Satoshi Nakamoto a appliqué cette technique à sa monnaie numérique qui révolutionne la manière dont les transactions traditionnelles sont définies.

    En fait, l’idée de PoW a été publiée à l’origine par Cynthia Dwork et Moni Naor en 1993, mais le terme “preuve de travail” a été inventé par Markus Jakobsson et Ari Juels dans un document publié en 1999.

    Mais, pour revenir à aujourd’hui, la preuve de travail est peut-être la plus grande idée derrière le livre blanc sur les bitcoins de Nakamoto – publié en 2008 – car elle permet un consensus sans tiers de confiance et distribué.

    Qu’est-ce qu’un consensus sans tiers de confiance et distribué ?

    Un système de consensus sans tiers de confiance et distribué signifie que si vous souhaitez envoyer et / ou recevoir de l’argent de quelqu’un, vous n’avez pas besoin de faire confiance à des services tiers.

    Lorsque vous utilisez des méthodes de paiement traditionnelles, vous devez faire confiance à un tiers pour paramétrer votre transaction (par exemple, Visa, Mastercard, PayPal, les banques). Ils tiennent leur propre registre privé qui stocke l’historique des transactions et les soldes de chaque compte.

    L’exemple courant pour mieux expliquer ce comportement est le suivant : si Alice envoyait 100 € à Bob, le service tiers de confiance débiterait le compte d’Alice et créditerait celui de Bob. Ils devaient donc tous les deux avoir confiance en ce que ce tiers allait faire ce qu’il fallait.

    Avec Bitcoin et quelques autres monnaies numériques, tout le monde a une copie du registre (Blockchain), ce qui évite de faire confiance à des tiers, car tout le monde peut vérifier directement les informations écrites.

    What is Blockchain Technology? A Step-by-Step Guide For Beginners

    CentralisésDécentralisésRegistres distribués
    Les nouveaux réseaux

    Les registres distribués peuvent être publics ou privés et varient dans leur structure et leur taille.

    Les blockchains publiques requièrent la puissance de calcul des ordinateurs pour confirmer les transactions (le “minage”).

    – Les utilisateurs sont anonymes.

    – Chaque utilisateur possède une copie du registre et participe en confirmant les transactions de manière indépendante.

    – Les utilisateurs ne sont pas anonymes.

    – Les utilisateurs doivent disposer d’une autorisation pour posséder une copie du registre et participer à la confirmation des transactions.

    Preuve de travail et minage

    Pour aller plus loin, la preuve de travail est nécessaire pour définir un calcul informatique coûteux, également appelé minage, qui doit être effectué afin de créer un nouveau groupe de transactions sans tiers de confiance (le “bloc”) sur un grand livre distribué appelé Blockchain.

    Le minage a deux objectifs :

    1. Vérifier la légitimité d’une transaction, ou éviter ce que l’on appelle une double dépense,

    2. Créer de nouvelles monnaies numériques en récompensant les mineurs pour l’exécution de la tâche précédente.

    Lorsque vous souhaitez définir une transaction, voici ce qui se passe en coulisse :

    • Les transactions sont regroupées dans ce que nous appelons un bloc,
    • Les mineurs vérifient que les transactions dans chaque bloc sont légitimes,
    • Pour ce faire, les mineurs doivent résoudre un casse-tête mathématique appelé problème de la preuve de travail,
    • Une récompense est offerte au premier mineur qui résout chaque problème de bloc,
    • Les transactions vérifiées sont stockées dans la Blockchain publique.

    Ce “casse-tête mathématique” a une caractéristique clé : l’asymétrie. En réalité, le travail doit être assez difficile du côté du demandeur mais facile à vérifier pour le réseau. Cette idée est également appelée fonction de coût CPU, casse-tête client, puzzle de calcul ou encore fonction de tarification CPU.

    Tous les mineurs du réseau sont en concurrence pour être le premier à trouver une solution au problème mathématique concernant le bloc candidat, un problème qui ne peut être résolu autrement que par la force brute, ce qui nécessite essentiellement un très grand nombre de tentatives.

    Quand un mineur trouve finalement la bonne solution, il l’annonce en même temps sur l’ensemble du réseau, en recevant un prix en crypto-monnaie (la récompense) fourni par le protocole.

    D’un point de vue technique, le processus de minage est une opération de hachage inverse : il détermine un nombre (nonce), de sorte que l’algorithme de hachage cryptographique des données de bloc donne un résultat inférieur à un seuil donné.

    C’est ce seuil, appelé difficulté, qui détermine la nature concurrentielle du minage : plus la puissance de calcul ajoutée au réseau augmente, plus ce paramètre augmente, augmentant également le nombre moyen de calculs nécessaires à la création d’un nouveau bloc. Cette méthode augmente également le coût de création des blocs, poussant les mineurs à améliorer l’efficacité de leurs systèmes de minage afin de se maintenir à l’équilibre économique. Cette mise à jour des paramètres doit avoir lieu environ tous les 14 jours et un nouveau bloc est généré toutes les 10 minutes.

    La preuve de travail n’est pas seulement utilisée par la Blockchain Bitcoin mais également par Ethereum et de nombreuses autres blockchains.

    Certaines fonctions du système de preuve de travail sont différentes car créées spécifiquement pour chaque blockchain, mais je ne veux pas vous mélanger les idées avec des données trop techniques.

    Ce qu’il est important de comprendre, c’est que les développeurs Ethereum veulent maintenant faire basculer les choses en utilisant un nouveau système de consensus appelé preuve de participation.

    Qu’est-ce que la preuve de participation ?

    La preuve de participation est une manière différente de valider les transactions et d’atteindre le consensus distribué.

    C’est toujours un algorithme et l’objectif est le même que celui de la preuve de travail, mais le processus pour atteindre l’objectif est très différent.

    La première idée de preuve de participation avait été suggérée sur le forum bitcointalk en 2011, mais la première monnaie numérique à avoir utilisé cette méthode était Peercoin en 2012, aux côtés de ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares / NuBits, Qora et Nav Coin.

    Contrairement à la preuve de travail, où l’algorithme récompense les mineurs qui résolvent des problèmes mathématiques dans le but de valider des transactions et de créer de nouveaux blocs, avec la preuve de participation, le créateur d’un nouveau bloc est choisi de manière déterministe, en fonction de sa richesse, également définie comme participation.

    Pas de récompense par bloc

    En outre, toutes les monnaies numériques sont créées au début et leur nombre ne change jamais.

    Cela signifie que dans le système PoS, il n’y a pas de récompense par bloc, donc les mineurs assument les frais de transaction.

    C’est pourquoi, dans le système PoS, les mineurs sont appelés des faussaires.

    Pourquoi Ethereum veut-il passer au système PoS ?

    La communauté Ethereum et son créateur, Vitalik Buterin, envisagent de recourir à un hard-fork pour passer de la preuve de travail à la preuve de participation.

    Mais pourquoi veulent-ils passer de l’un à l’autre ?

    Dans un consensus basé sur la preuve de travail, les mineurs ont besoin de beaucoup d’électricité. Une transaction Bitcoin a nécessité la même quantité d’électricité que 1,57 ménages américains pendant une journée (données de 2015 ).

    Et ces coûts énergétiques sont payés en monnaie fiduciaire, ce qui entraîne une pression constante à la baisse sur la valeur de la monnaie numérique.

    Dans une étude récente, des experts ont fait valoir que les transactions en bitcoins pourraient consommer autant d’électricité que le Danemark d’ici 2020.

    Les développeurs s’inquiètent beaucoup de ce problème et la communauté Ethereum souhaite exploiter la méthode de la preuve de participation pour obtenir un consensus plus écologique et moins cher.

    En outre, les récompenses pour la création d’un nouveau bloc sont différentes : avec PoW, le mineur peut ne posséder aucune des devises numériques qu’il exploite.

    Avec PoS, les faussaires sont toujours ceux qui possèdent les pièces frappées.

    Comment les faussaires sont-ils sélectionnés ?

    Si Casper (le nouveau protocole de consensus PoS) est mis en œuvre, il y aura un groupe de validateurs. Les utilisateurs peuvent rejoindre ce groupe pour être sélectionnés comme faussaires. Ce processus sera disponible via une fonction consistant à appeler le contrat Casper et à envoyer de l’Ether – ou la pièce qui alimente le réseau Ethereum – avec ce dernier.

    “Vous êtes automatiquement intronisé après un certain temps”, a expliqué Vitalik Buterin lui-même dans un message partagé sur Reddit.

    “Il n’y a pas de système de priorité pour être intronisé dans le groupe de validateurs en lui-même ; n’importe qui peut participer quand il veut, quel que soit le nombre des autres participants”, a-t-il poursuivi.

    La récompense de chaque validateur sera “de 2 à 15%”, mais il n’en est pas encore sûr.

    En outre, Buterin a fait valoir qu’il n’y aurait pas de limite imposée au nombre de validateurs actifs (ou faussaires), mais que cela serait réglementé économiquement en réduisant le taux d’intérêt s’il y avait trop de validateurs et en augmentant la récompense s’il y en avait trop peu.

    Un système plus sûr ?

    Tout système informatique se veut à l’abri d’éventuelles attaques de hackers, en particulier si le service est lié à de l’argent.

    Le problème principal est donc le suivant : la preuve de participation est-elle plus sûre que la preuve de travail ?

    Les experts s’inquiètent à ce sujet et il y a plusieurs sceptiques dans la communauté.

    En utilisant un système de preuve de travail, les mauvais acteurs sont éliminés en raison de désincitations technologiques et économiques.

    En fait, programmer une attaque sur un réseau PoW coûte très cher, et vous auriez besoin de plus d’argent que vous ne pourrez en voler.

    Au lieu de cela, l’algorithme PoS sous-jacent doit être aussi résistant que possible car, sans pénalité particulière, un réseau basé sur la preuve de participation pourrait être moins cher à attaquer.

    Pour résoudre ce problème, Buterin a créé le protocole Casper, concevant un algorithme pouvant utiliser l’ensemble des circonstances dans lesquelles un mauvais validateur pourrait perdre son dépôt.

    Il a expliqué : “La finalité économique est réalisée avec Casper en obligeant les validateurs à soumettre des dépôts pour pouvoir y participer, et en les retirant si le protocole détermine qu’ils ont agi d’une manière qui viole certaines règles (“slashing conditions“).”

    Ces règles font référence aux circonstances ci-dessus ou aux lois qu’un utilisateur est censé ne pas enfreindre.

    Preuve de travail vs preuve de participation : Conclusion

    Grâce à un système PoS, les validateurs n’ont pas à utiliser leur puissance de calcul, car les seuls facteurs qui influent sur leur chance d’être sélectionnés est le nombre total de leurs propres pièces et la complexité actuelle du réseau.

    Donc, ce possible basculement à venir de PoW vers PoS peut offrir les avantages suivants :

    1. Des économies d’énergie,

    2. Un réseau plus sûr, car les attaques deviennent plus coûteuses : si un hacker souhaite acheter 51% du nombre total de pièces, le marché réagira par une appréciation rapide des prix.

    De cette façon, CASPER sera un protocole de dépôt de garantie reposant sur un système de consensus économique. Les nœuds (ou les validateurs) doivent verser un dépôt de garantie pour faire partie du consensus grâce à la création de nouveaux blocs. Le protocole Casper déterminera le montant spécifique des récompenses reçues par les validateurs grâce à son contrôle des dépôts de garantie.

    Si un validateur crée un bloc “non valide”, son dépôt de garantie sera supprimé ainsi que son privilège de faire partie du consensus du réseau.

    En d’autres termes, le système de sécurité Casper est basé sur ce qui s’apparente aux paris. Dans un système PoS, les paris sont les transactions, qui, selon les règles du consensus, récompenseront leur validateur d’un prix en argent ainsi que de chaque chaîne sur laquelle le validateur a misé.

    Ainsi, Casper est basé sur l’idée que les validateurs parieront en fonction des paris des autres et laisseront des retours positifs qui pourront accélérer le consensus.

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