[FR] Différences entre POW / POS / DPOS

Salut les Steemians !

Dans cet article je vais vous parler de 3 méthodes de consensus cryptographique qui sont utilisés par les blockchains pour la validation des blocks et donc des transactions. Ces 3 méthodes sont Proof of Work (POW), Proof of Stake (POS) et Delegate Proof of Stake (DPOS).

Proof of Work (PoW) ou Preuve de Travail en français fut la première solution utilisée par les blockchains. C’est la méthode par laquelle les blocks sont validés dans le réseau Bitcoin.
Pour que ces blocks soient validés il faut utiliser de la puissance de calcule ainsi que de l'énergie. Cette puissance de calcule vient des mineurs.

Un mineur est un ordinateur optimisé pour effectuer un type de calcul très spécifique appelé hash. Le Bitcoin utilise l'algorithme de hashage SHA-256, cet algorithme va convertir n'importe quel type de données en une chaine de 256 caractères.

Par exemple le mot "Steemit" en SHA-256 devient : "d448647d797648221edb9700587b921536a3053613c7a71da221b99ad1b32f76"

Comment les blocks sont validés ?

Quand un mineur mine un block, il prend des transactions dans la "mempool" (liste des transactions en attente de validation) et les ajoutes dans un block (On peut voir ce block comme une liste de transactions). Ensuite, il ajoute un nombre à la fin de ce block appelé nounce.
La preuve de travail revient à changer successivement ce nounce jusqu'à arriver à un hash commençant par un 0.

Par exemple avec la chaine "Steemit" :

Steemit1 : fc1b1732daeeb5bd362c0e3a7ed826eb1c6d9e66004ba158c20da5ed15323ed9
Steemit2 : c4ee3bd78209112599f7339d064bae13650110947acfc28329d55f84ce03bd1a
Steemit3 : 814cd0d9472c112ee1311508b3d29e4bee0508e4f6bb82778c5d71a391760a57
Steemit4 : 132e01ec7a6cfccd3091c545c871fad52c08d1ff48979dcb7d53d6298cb5ea26
...
Steemit12 : 4b46e30fc2c85407c251e87f3c1f78446c4d285b3ff31f60ecf24a0e9bb84463
Steemit13 : b4ec2679d5b215e78585722eed56f237d7326af91e073b63467d5d82fca4f40c
Steemit14 :0d1537fc4277032d9ed711061c81191827b0ed0d1021532adc799f496f6fe2f5

Comme le hash commence par 0 la preuve de travail est finie. Le premier mineur à trouver le nounce qui permet au hash de cette liste de transaction de commencer par un 0 aura la récompense de block (actuellement 12.5 BTC).

Ce système rends le minage de block consommateur d'énergie et de puissance, car les mineurs doivent trouver le bon nouce afin que le hash commence par 0.

En plus de permettre la validation des block le PoW du Bitcoin assure la sécurité sur réseau contre la double dépense. C'est à dire, empêcher une personne de dépenser plusieurs fois les mêmes fonds. Avec le PoW il est théoriquement impossible d'avoir assez de puissance de calcule pour faire une attaque 51% dans laquelle l'attaquant a plus de la moitié de la puissance de calcule et peut donc modifier la blockchain et dépenser plusieurs fois les mêmes fonds.

Enfin le réseau est en permanence sécurisé et disponible car sa décentralisation le rends résistant aux attaques DDOS. Avec plus de 11.000 noeuds stockant la blockchain, répartis tout autour de la terre il est pratiquement impossible de mettre le réseau en panne à s'attaquant directement aux serveurs hébergeant la chaine.

Source

Proof of Stake (PoS) ou Preuve d'enjeu est une autre structure de consensus utilisée dans les cryptomonnaies, par exemple DASH, NEO ou PIVX.
Au lieu, d'avoir besoin de puissance de calcule comme pour le PoW, les mineurs ont besoin de détenir un grand nombre de coin. Le pourcentage de coin détenu par rapport au nombre de coins totaux et notre chance de valider un block.

Par exemple, si je possède 1% de la supply du DASH, j'aurai 1% de chance d'être le mineur qui va valider les blocks.

Les mineurs doivent faire tourner un serveur sur lequel sont stockés les coins sur un wallet de la monnaie en question afin d'opérer comme noeud du réseau.

La consommation électrique est donc extrêmement faible comparé au PoW.

Le Proof of Stake tente également d'empêcher les attaques 51% afin d'empêcher les doubles dépenses. Pour réaliser ce genre d'attaque il faudrait qu'une personne arrive à réunir 51% des coins ce qui couterait très chère. De plus, cela ne serait pas rentable pour cette personne car le coin attaqué souffrirait énormément donc l'attaquant perdrait énormément sachant qu'il détient 51% des coins.

Le Proof of Stake semble donc être une bonne solution pour avoir le consensus dans une blockchain, assurant à la fois la sécurité du réseau et étant plus respectueux de l'environnement car moins énergivore que le PoW.

La chaine Ethereum a prévu de passer du PoW au PoS dans les prochains temps.

Le Delegated Proof of Stake (DPoS) ou Preuve d'enjeu déléguée en français est un modèle de consensus dérivé du PoS. Ce modèle est utilisé dans des monnaies comme l'ARK, l'EOS ou le LISK. Ce modèle est une version "démocratique" du PoS.

Dans ce système toute personne ayant des coins peut voter pour un délégué parmi plusieurs. En votant la personne délègue sa "puissance de stake" au délégué afin qu'il réalise lui le mécanisme de validation des blocks.
Selon les réseaux il y a entre une dizaine et une centaine de délégués actifs qui vont effectuer le travail de validation des blocks afin d'avoir la récompenses de validation.
Dans ces systèmes le réseau ainsi que ses utilisateurs placent beaucoup de confiance dans ces délégués élues, cependant si ces délégués sont découvert comme frauduleux il est très simple pour la communauté de les remplacer par d'autres délégués voulant bien faire le travail.

Le plus souvent, les délégués redistribuent une partie des coins créés par la génération de blocks entre les votants proportionnellement à leur nombre de coins.

L'avantage du DPoS est qu'il est plus décentralisé que les autres systèmes car il donne la chance à de petit holder de voter et de participer au système de consensus à moindre frais et sans nécessiter matériel (Mineur ou serveur).

Ce système rends le consensus beaucoup plus démocratique donnant la parole à tout le monde peut importe le nombre de coin. Il est également très sécuriser car il faudrait corrompre plus de la moitié des délégués sans que la communauté ne s'en rende compte afin de pouvoir alterer la blockchain.

Proof of Work (POW), Proof of Stake (POS) et Delegate Proof of Stake (DPOS) sont donc 3 mode de consensus dans les blockchains qui fonctionnent différemment.
Prochainement je referai un article pour plus approfondir chaque consensus, leurs forces et leurs faiblesses.

Merci d'avoir lu cette article, j'espère qu'il vous aura plus.
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