Guide du débutant : Comparaison entre PoW et PoS

une introduction

Chaque réseau blockchain a besoin d'un mécanisme pour prévenir la tricherie et la manipulation. Sans règles garantissant un comportement équitable, rien n'empêchera les utilisateurs de dépenser deux fois les mêmes cryptomonnaies ou de falsifier l'historique des transactions à leur avantage. Dès lors, la question se pose : quel est le coût de la mise en place de ce mécanisme, qui le supporte et qui le contrôle ?

La preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS) sont les deux réponses les plus courantes à cette question, et elles reposent sur des approches contrastées. L'une consomme d'importantes quantités d'électricité, tandis que l'autre s'appuie sur le gel des fonds. Toutes deux rendent la tricherie coûteuse, mais de manière à engendrer des compromis très différents en termes de puissance, de contrôle, de rapidité et de participants autorisés.

Bitcoin utilise la preuve de travail (PoW) depuis 2009. Ethereum a commencé de la même manière, avant de passer à la preuve d'enjeu (PoS) en 2022. Cette séparation, entre deux réseaux que la plupart des débutants découvrent en premier , est l'exemple concret le plus clair de l'importance de ce choix et explique pourquoi les personnes sensées divergent quant au modèle le plus performant sur le long terme.

Points clés

• La preuve de travail (PoW) rend les attaques coûteuses en raison de la consommation de matériel, d'électricité et de la concurrence pour le hachage.
• Le système de point de vente (PoS) rend les attaques coûteuses en raison du gel des capitaux, des obligations d'audit et des sanctions.
• Bitcoin utilise toujours la preuve de travail (PoW), tandis qu'Ethereum est passé à la preuve d'enjeu (PoS) via la fusion.
• Aucun de ces modèles ne résout automatiquement les problèmes liés aux frais, à la vitesse, à la décentralisation ou à la sécurité des utilisateurs.

Preuve de travail versus preuve de partage : une explication simplifiée

Lorsqu'une nouvelle transaction est diffusée sur la blockchain, chaque nœud du réseau doit s'accorder sur sa validité et son inscription dans le registre. Ce processus d'accord, appelé consensus, requiert un mécanisme qui rend la fraude plus coûteuse que le respect des règles.

La preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS) sont les deux mécanismes de consensus les plus répandus, et ils abordent ce problème de manière différente. La preuve de travail oblige les mineurs à consommer une puissance de calcul considérable pour obtenir le droit d'ajouter un bloc. La preuve d'enjeu, quant à elle, exige des validateurs qu'ils détiennent des cryptomonnaies en garantie, risquant ainsi de perdre cette garantie en cas de fraude.

Les deux modèles répondent à la même question fondamentale : qui a le droit d’ajouter le prochain bloc et pourquoi le reste du réseau devrait-il lui faire confiance ? La différence réside dans les ressources rares que chaque modèle met en jeu. La preuve de travail (PoW) met en jeu la puissance de hachage et l’électricité, tandis que la preuve d’enjeu (PoS) met en jeu le capital réservé, la réputation des validateurs et les pénalités du protocole. Si vous découvrez encore comment les transactions sont enregistrées, le guide sur la blockchain en couvre les bases.

La différence	Qu'est ce que ça veut dire
Produit de bloc	La preuve de travail (PoW) utilise des mineurs. La preuve d'enjeu (PoS) utilise des validateurs.
ressource rare	La preuve de travail (PoW) repose sur la puissance de calcul. La preuve d'enjeu (PoS) repose sur des devises réservées.
Coût de l'attaque	Les attaquants PoW ont besoin d'une puissance de hachage constante. Les attaquants PoS ont besoin de quotas suffisants et de sanctions en cas de risque.
La consommation d'énergie	تستهلك PoW Plus من الكهرباء بطبيعتها. تستخدم PoS طاقة أقل بكثير لإنتاج الكتل.
Principaux risques de concentration	La preuve de travail (PoW) peut s'articuler autour des pools de minage et de l'accès au matériel. La preuve d'enjeu (PoS) peut s'articuler autour de grands validateurs, du stockage de liquidités et des plateformes d'échange.
Conception erronée de l'utilisateur	La preuve de travail (PoW) ne signifie pas que chaque mineur gère un nœud complet. La preuve d'enjeu (PoS) ne signifie pas que chaque acteur gère un validateur.

Ce compromis peut être visualisé comme deux chemins partant d'un même point. Les transactions empruntent les deux chemins. La preuve de travail (PoW) repose sur les blocs candidats, les mineurs, le matériel, l'électricité, le hachage gagnant et la vérification du contrat. La preuve d'enjeu (PoS) repose sur les blocs candidats, la sélection des validateurs, les certifications, la finalité et les sanctions en cas de comportement malveillant.

Vous pouvez vous référer à ces guides sur la preuve d'enjeu (PoS) et la preuve de travail (PoW), si vous souhaitez approfondir l'un ou l'autre de ces mécanismes !

Comment la preuve de travail (PoW) sécurise-t-elle la blockchain ?

La preuve de travail (PoW) sécurise les blockchains en obligeant les mineurs à consommer de la puissance de calcul avant de pouvoir ajouter un bloc. Ce travail est facilement vérifiable par les autres nœuds, mais extrêmement coûteux à reproduire à grande échelle par des attaquants.

Bitcoin en est l'exemple le plus célèbre. Dans le livre blanc original, Satoshi Nakamoto a décrit une chaîne de preuve de travail (PoW) basée sur le hachage, où la modification d'anciens enregistrements nécessite de réexécuter le travail sous-jacent à ces enregistrements et de rattraper la chaîne de référence.

Exploitation minière, vente au détail et difficulté à prouver le travail (PoW)

Le minage est le processus de création d'un bloc candidat et de recherche d'un hachage répondant aux critères de difficulté du réseau. Un mineur modifie le nonce et d'autres données du bloc jusqu'à ce que le hachage obtenu corresponde aux critères. On peut comparer ce processus à une loterie, où des tickets sont générés par des calculs itératifs jusqu'à l'obtention d'un résultat valide. Le mineur qui trouve le hachage gagnant en premier remporte la récompense du bloc.

تصف الورقة البيضاء لـ Bitcoin هذه العملية بأنها البحث عن قيمة تجعل تجزئة SHA-256 تبدأ بعدد معين من البتات الصفرية المطلوبة. تقوم Bitcoin أيضًا بتعديل الصعوبة تلقائيًا لضمان عدم وصول الكتل بسرعة كبيرة عند انضمام Plus من قوة التعدين إلى الشبكة. فيما يلي التدفق العام للعملية:

• Les transactions sont transmises au réseau.
• Les mineurs regroupent les transactions valides dans des blocs candidats.
• Les mineurs hachent les données du bloc de manière répétée.
• Le premier bloc valide est diffusé.
• Le contrat vérifie le bloc avant de l'accepter.

Cette dernière étape de vérification est cruciale. Les mineurs rivalisent pour proposer des blocs, mais le contrat reste garant du respect des règles. Si un bloc dépense des pièces inexistantes ou enfreint les règles de consensus, le contrat le rejette, quel que soit le travail investi.

Qu’est-ce que le minage apporte à la sécurité de la preuve de travail (PoW) ?

Ce processus impose à la chaîne un coût externe impossible à falsifier par la copie de logiciels ou la création de nombreuses fausses identités. Les mineurs doivent financer le matériel, l'énergie, le refroidissement, l'espace, la maintenance et les opérations avant de pouvoir prétendre aux récompenses et aux frais de bloc. C'est également ce qui suscite des critiques environnementales. La preuve de travail consomme délibérément de l'énergie afin de limiter la production de blocs.

L'intérêt de ce compromis dépend de l'objectif que l'on attribue à cette chaîne. Ses partisans affirment que le coût réel justifie la résistance à la censure et un règlement neutre. Ses détracteurs, quant à eux, soutiennent qu'une sécurité équivalente peut être atteinte avec une consommation d'énergie nettement inférieure.

Les incitations pour les mineurs et le calendrier des blocs proviennent de quatre forces principales :

• Les subventions de bloc créent de nouvelles pièces selon le calendrier d'émission du protocole. Pour Bitcoin, la réduction de moitié (halving) diminue cette subvention environ tous les quatre ans. (Pour plus d'informations, consultez ce guide sur la réduction de moitié du Bitcoin !)
• Les mineurs reçoivent des frais de transaction en échange de l'inclusion de leurs transactions.
• La concurrence sur le marché pousse les entreprises minières à se tourner vers une énergie moins chère et des équipements plus performants.
• L'ajustement de la difficulté permet de maintenir la stabilité du timing des blocs lorsque la puissance de hachage change.

Dans le cadre de la preuve de travail, le coût réel réside dans la sécurité, qui rend la modification de l'enregistrement des transactions difficile. Supprimer ce coût bouleverserait complètement le modèle de sécurité.

Où la preuve de travail (PoW) peut-elle rester centrale ?

La preuve de travail peut rester essentielle lorsque la rentabilité du minage favorise les opérations à grande échelle. Les mineurs amateurs peuvent gérer le matériel, mais les mineurs industriels bénéficient souvent de tarifs d'électricité plus avantageux, d'un accès à des équipements, à des systèmes de refroidissement, à des financements et à une disponibilité accrue. Cet écart s'est creusé avec la maturation du minage de cryptomonnaies en une véritable industrie.

Les pools de minage ajoutent une dimension supplémentaire. Une pool permet à plusieurs mineurs de combiner leur puissance de hachage et d'optimiser leurs revenus, mais l'opérateur de la pool peut acquérir une influence considérable car il coordonne la validation des blocs et les paiements. Cela ne signifie pas que l'opérateur possède tout le matériel, mais cela exerce une forte pression pour concentrer les ressources.

La pression à la centralisation dans le domaine de la preuve de travail (PoW) provient de plusieurs niveaux de marché :

• Marchés de l'énergie et contrats locaux d'électricité.
• Fabrication de circuits intégrés spécifiques (ASIC) et accès à des dispositifs performants.
• Infrastructures d'hébergement, financement et disponibilité.
• Comportement communautaire et organisation locale.

Ces forces existent en dehors des règles consensuelles, mais elles déterminent néanmoins qui peut exploiter les ressources de manière rentable.

Comment la preuve d'enjeu (PoS) sécurise-t-elle la blockchain ?

La preuve d'enjeu (PoS) sécurise les blockchains en exigeant des validateurs qu'ils immobilisent des fonds et respectent les règles du protocole lors de la proposition ou de la confirmation de blocs. Toute infraction peut entraîner des sanctions, y compris la perte de la mise dans les systèmes utilisant le slashing.

Ethereum est l'exemple le plus répandu de preuve d'enjeu (PoS), mais la PoS désigne une famille de modèles, et non un modèle unique et identique. Certains réseaux utilisent des groupes de validateurs directs, tandis que d'autres ont recours à la délégation, aux validateurs candidats ou à des mécanismes hybrides. Une comparaison précise nécessite de s'interroger sur les personnes habilitées à valider, les risques encourus et la manière dont le système réagit en cas de problème.

Auditeurs, enjeux et propositions de blocs de preuve d'enjeu (PoS)

Les validateurs sont des participants qui contribuent à proposer, valider ou certifier des blocs après que l'actif requis a été mis en jeu sur le réseau. Sur le réseau Ethereum, l'exploitation d'un validateur exige un engagement d'au moins 32 ETH dans le protocole. Ce montant représente un obstacle important pour les utilisateurs individuels, ce qui explique pourquoi beaucoup se tournent vers les services de staking participatif, malgré les compromis que nous aborderons dans la section suivante.

Les fonctions de l'auditeur varient selon la chaîne, mais les responsabilités de base sont similaires dans la plupart des réseaux Proof-of-Stake (PoS) :

• Rester connecté à Internet et assurer une disponibilité optimale.
• Respectez les règles du programme client.
• Signer les lettres en temps opportun.
• Aider le réseau à s'entendre sur la chaîne juridique.

Pour en savoir plus sur les mécanismes spécifiques d'Ethereum, le guide sur le fonctionnement du stockage Ethereum aborde plus en détail la configuration des validateurs, les récompenses de stockage et les risques opérationnels.

Réduction et pénalités dans le système de preuve d'enjeu (PoS)

La pénalité de slashing consiste à retirer une partie de la participation d'un auditeur en cas d'actions malveillantes, comme la signature de deux blocs contradictoires de même hauteur (également appelée double signature). Son objectif est de rendre les attaques économiquement pénalisantes plutôt que de simplement les interdire en théorie.

Toute erreur n'entraîne pas une déduction, et cette distinction est importante pour bien comprendre les risques. De nombreux systèmes appliquent également des pénalités moins importantes en cas d'indisponibilité du système ou de tâches non effectuées ; un auditeur peut donc perdre des récompenses pour une absence sans avoir commis d'attaque. Les comportements justifiant une déduction sont traités beaucoup plus sévèrement.

Les risques liés à l'auditeur sont divisés en plusieurs catégories :

• Les temps d'arrêt peuvent réduire les récompenses.
• Une mauvaise préparation peut entraîner des devoirs non rendus.
• Une double signature peut entraîner une réduction de prix et une perte de parts de marché.
• Le stockage séquestré peut ajouter des risques liés aux contreparties aux risques liés au protocole.
• Les erreurs des clients peuvent affecter plusieurs auditeurs utilisant le même programme.

La preuve d'enjeu (PoS) déplace le principal coût de sécurité de la consommation d'énergie vers l'exposition financière. Un attaquant doit acquérir ou contrôler suffisamment d'enjeux pour perturber le réseau, puis risquer de les perdre si le protocole et la communauté détectent l'attaque.

Déléguer une part du capital ne revient pas à diriger le commissaire aux comptes.

La délégation de mise consiste à autoriser un validateur ou un autre service à participer en votre nom. Cela ne revient pas à gérer le matériel du validateur, à sélectionner les clients, à gérer les clés et à signer directement les blocs.

Cette distinction a des conséquences concrètes pour la décentralisation. Le réseau peut compter des millions de détenteurs de jetons, mais dépend toujours d'un groupe plus restreint de validateurs, de services d'entreposage ou de comptes contrôlés par des plateformes d'échange pour effectuer le travail de production des blocs.

Les risques apparaissent à plusieurs endroits :

• La bourse peut contrôler des options opérationnelles clés grâce à la participation qu'elle détient.
• Le service de stockage peut choisir de configurer le vérificateur sans intervention de l'utilisateur.
• Le code de stockage de liquide utilisé peut être totalement déconnecté de l'opérateur du validateur.

Le guide sur le stockage de liquides explique le fonctionnement de ce chapitre et les compromis que les utilisateurs font en échange de cette flexibilité. Les revenus de stockage ne doivent pas être considérés comme un revenu sans risque lorsque l'audit est réalisé par un tiers.

Preuve de travail versus preuve de partage : différences de sécurité

Les mécanismes de sécurité Proof-of-Work (PoW) et Proof-of-Stake (PoS) reposent sur des budgets de sécurité différents, ce qui explique que leurs stratégies d'attaque et leurs procédures de récupération ne soient pas identiques. Une comparaison équitable nécessite de distinguer le coût de l'attaque, sa détection, son caractère définitif, la coordination sociale et la complexité du logiciel.

Les attaques par preuve de travail (PoW) nécessitent généralement un accès continu à une puissance de hachage suffisante pour submerger les mineurs légitimes. Les attaques par preuve d'enjeu (PoS), quant à elles, requièrent généralement un quota suffisant, un contrôle délégué ou une influence sur les validateurs pour fausser le résultat final ou créer des enregistrements contradictoires. Les deux modèles peuvent échouer en cas de concentration du pouvoir ou si le réseau réagit mal aux crises.

question de sécurité	Comment comparer PoW et PoS ?
Que doit contrôler l'attaquant ?	La preuve de travail (PoW) nécessite une puissance de hachage. La preuve d'enjeu (PoS) nécessite une mise en jeu, des clés de validation ou un contrôle délégué.
Combien dépense l'attaquant ?	Les attaques par preuve de travail (PoW) entraînent des coûts d'accès au matériel, d'énergie et un coût d'opportunité. Les attaques par preuve d'enjeu (PoS) risquent du capital et des sanctions.
L'attaque peut-elle être répétée rapidement ?	Les attaques PoW peuvent persister tant que la puissance de hachage est disponible. Les attaquants PoS peuvent perdre leur mise ou se voir imposer des restrictions quant à leurs entrées et sorties.
La transaction est-elle définitive ?	نهائية PoW احتمالية مع إضافة Plus من الكتل. يمكن لـ PoS توفير نهائية صريحة في بعض التصميمات.
Qu'est-ce qui pourrait encore mal tourner ?	Le PoW peut s'articuler autour des pools de minage. Le PoS peut s'articuler autour des validateurs, du staking de liquidités et des dépositaires.

Aucun modèle ne peut être considéré comme plus sûr que l'autre pour toutes les blockchains. La sécurité dépend de la valeur des actifs, de la répartition des participants, de la diversité des clients, des normes de gouvernance et de la capacité des utilisateurs à vérifier les blocs indépendamment.

Qu'est-ce qu'une attaque à 51 % dans la preuve de travail (PoW) et la preuve d'enjeu (PoS) ?

Une attaque à 51 % désigne une situation où un attaquant obtient une puissance de production de blocs suffisante pour perturber l'ordre des transactions ou tenter une double dépense. Bien que le terme semble universel, ses mécanismes varient selon le modèle de consensus utilisé par la chaîne.

Dans le cadre d'une authentification par preuve de travail (PoW), une attaque à 51 % consiste généralement à contrôler la majorité de la puissance de hachage effective suffisamment longtemps pour réorganiser les blocs. Dans le cadre d'une authentification par preuve d'enjeu (PoS), le seuil minimal dépend de la conception de la chaîne. Sur le réseau Ethereum, le contrôle de plus d'un tiers ou des deux tiers de la puissance de hachage peut entraîner des perturbations plus ou moins importantes, allant de simples ralentissements à des attaques plus graves ciblant les terminaux. Un attaquant ne se contente pas de louer des machines ; il met également sa mise en danger par des sanctions ou l'exclusion sociale.

Les méthodes de récupération après une attaque varient également :

• La reprise du marché des points de travail dépend souvent de la vigueur du commerce de détail honnête, des incitations économiques et des échanges qui attendent une confirmation supplémentaire.
• La récupération dans les points de vente peut inclure des pénalités de « réduction » des transactions, des fuites dues à l'inactivité, des corrections apportées aux clients, la coordination sociale et les décisions relatives au choix des forks.
• Les deux modèles pourraient nécessiter une coordination humaine complexe si l'attaque est suffisamment importante.

Une erreur fréquente chez les débutants est de croire que « 51 % » signifie que les mécanismes sont identiques partout. Il s’agit en réalité d’une abréviation désignant le contrôle des ressources utilisé par la chaîne pour sélectionner l’enregistrement historique, et cette ressource varie d’un système à l’autre.

Comment le produit final modifie-t-il l'expérience utilisateur sur la blockchain ?

La valeur finale indique le degré de confiance des utilisateurs quant à la validité d'une transaction. Ceci est important pour tous ceux qui utilisent des portefeuilles, des ponts ou des plateformes d'échange, car chacun de ces services spécifie le délai d'attente avant qu'une transaction ne soit considérée comme stable.

في إثبات العمل، تزداد الثقة كلما أضيفت Plus من الكتل بعد المعاملة. لا يوجد حد قاطع، بل مجرد احتمالية متزايدة. في أنظمة PoS ذات النهائية الصريحة، يمكن للمدققين التصويت على الكتل لتصبح في حالة نهائية. على شبكة Ethereum، تصبح الكتل المدعومة بنسبة 66% على الأقل من إجمالي الإيثر المخصص (staked ether) نهائية، مما يغير طريقة تفكير المحافظ والجسور والتطبيقات حول التسوية.

Pour les utilisateurs, les trois derniers points de contrôle quotidiens changent :

• Le nombre de confirmations que le portefeuille attend avant que les fonds ne soient affichés.
• Le délai pendant lequel le pont ou l'application met à régler la transaction avant d'autoriser le retrait.
• À quelle vitesse la bourse ajoute-t-elle des dépôts ?

Cela ne rend pas pour autant toutes les chaînes de terminaux de paiement plus sécurisées par défaut. Si le nombre de validateurs est restreint ou si les erreurs des clients sont réparties entre plusieurs validateurs, la solution finale peut devenir une source de stress plutôt qu'une simple amélioration.

Preuve de travail versus preuve de partage : coûts de consommation d’énergie, d’équipement et de participation

La consommation d'énergie diffère considérablement entre les mécanismes de preuve de travail (PoW) et de preuve d'enjeu (PoS) ; chacun investit des ressources différentes dans la sécurité du réseau. En PoW, la concurrence pour l'électricité et les équipements représente le coût de production des blocs. En PoS, ce coût est principalement dû au capital immobilisé, aux procédures d'audit et aux pénalités.

La transition d'Ethereum vers la preuve d'enjeu (PoS) constitue l'exemple le plus documenté en la matière. Ethereum a achevé cette transition le 15 septembre 2022, entraînant une réduction de sa consommation énergétique d'environ 99.95 %. Ce chiffre ne doit pas être transposé à l'ensemble des blockchains basées sur la PoS, mais il illustre l'impact considérable qu'a l'arrêt du minage sur un vaste réseau.

Coût	Où apparaît-il ?
Électricité	Les métaux utilisés pour le stockage sous pression engendrent des coûts énergétiques et de refroidissement continus.
Équipement	Les mineurs PoW se font concurrence en utilisant des ASIC et des GPU sur certains réseaux, en plus des coûts d'hébergement et de maintenance.
Capital bloqué	Les validateurs de points de vente verrouillent ou autorisent les jetons.
Préparation opérationnelle	Les validateurs de points de vente ont besoin d'une infrastructure fiable et d'une gestion efficace des clés.
Pénalités	Les auditeurs de points de vente peuvent perdre leurs récompenses ou leur part en cas de conduite inappropriée.

La preuve d'enjeu (Proof of Stake) peut réduire le coût de participation lié à l'exploitation des nœuds sous-jacents, mais la vérification directe peut rester onéreuse si l'enjeu requis est élevé. La preuve de travail (Proof of Work) permet à quiconque de vérifier les blocs, mais le minage compétitif peut s'avérer inaccessible aux petits participants.

Risques liés à la décentralisation dans l'exploitation minière et le stockage

Les risques de centralisation existent aussi bien dans le minage que dans le staking, car le pouvoir économique tend naturellement à s'étendre. La preuve de travail (PoW) peut se concentrer là où l'énergie, le matériel et les pools de minage sont les plus importants. La preuve d'enjeu (PoS), quant à elle, peut se concentrer là où le capital, le staking liquide, les plateformes d'échange et l'infrastructure de validation sont les plus développés.

Une blockchain peut sembler décentralisée de par le nombre de portefeuilles, alors que la production des blocs peut être centralisée. Elle peut également paraître centralisée de par le nom du pool, tandis que la puissance de hachage sous-jacente ou les opérateurs de validation sont plus distribués qu'il n'y paraît. Ces détails déterminent le niveau de risque.

point de pression	Impact sur la décentralisation
Complexes miniers	L'assemblage peut coordonner les moules à blocs même lorsque les mineurs sont propriétaires de l'équipement.
Les dispositifs ASIC fournissent	Les appareils spécialisés peuvent créer des goulots d'étranglement pour les fabricants et les principaux acheteurs.
L'accès à l'énergie bon marché	Les entreprises minières bénéficiant de meilleurs contrats énergétiques peuvent tenir plus longtemps que leurs concurrents plus petits.
Les grands auditeurs	يمكن للمدققين الذين يمتلكون حصة أكبر الحصول على Plus من فرص الكتل.
Jalonnement liquide	Les enjeux de groupe permettent de concentrer l'influence autour d'un petit groupe de protocoles ou d'opérateurs.
Staking sur différentes plateformes	Les services de stockage peuvent regrouper les parts des utilisateurs sous une même entité opérationnelle.
exigences du nœud	Des exigences élevées en matière de matériel ou de bande passante peuvent réduire la vérification indépendante.

L’objectif est de comprendre qui peut créer des blocs, qui peut les vérifier, qui peut bloquer des transactions et qui peut intervenir en cas de défaillance d’un acteur majeur.

Pools de minage et disponibilité du matériel : quel est leur impact sur la décentralisation dans le PoW ?

Les pools de minage et la disponibilité du matériel peuvent accroître la centralisation du protocole Proof-of-Work (PoW), même lorsque celui-ci est totalement ouvert. Un mineur peut posséder du matériel, mais dépendre du pool pour les paiements réguliers et la coordination des blocs. À terme, cette dépendance peut concentrer le pouvoir réel entre les mains des opérateurs de pools, même s'ils ne possèdent pas la majorité du matériel physique.

Cette pression se manifeste à travers trois niveaux, chacun méritant un examen distinct :

• Le choix de l'agrégateur influe sur le format des modèles de blocs et sur les transactions incluses.
• L'accès au matériel influence la capacité à miner efficacement à un niveau de difficulté donné.
• L'accès à une énergie bon marché influence la capacité des entreprises à rester rentables lorsque les récompenses par bloc diminuent ou que la concurrence s'intensifie.

Cela ne rend pas automatiquement la preuve de travail centralisée, mais signifie plutôt que la décentralisation doit être examinée à plusieurs niveaux : le nombre de nœuds, le comportement des pools, la disponibilité du matériel, la géographie, les contrats d’alimentation et les coûts d’échange des mineurs.

Staking de liquidités, plateformes et grands auditeurs : facteurs centraux du PoS

Le staking liquide, les plateformes et les grands opérateurs de validateurs peuvent accroître la centralisation de la preuve d'enjeu (PoS) en mutualisant les dépôts des utilisateurs. Un utilisateur peut ainsi détenir des jetons de staking liquide ou un solde sur une plateforme, tandis qu'une autre partie gère l'infrastructure de validation.

Le staking liquide peut améliorer l'accès et la liquidité, mais il peut aussi concentrer la gouvernance, la sélection des auditeurs et les dépendances opérationnelles.

Tous les principaux fournisseurs de services de surveillance ne se valent pas. Certains répartissent leurs auditeurs entre des opérateurs indépendants, tandis que d'autres utilisent une infrastructure plus centralisée. Les contrôles sont ici concrets :

• La part de marché qu'un fournisseur peut influencer.
• Que les auditeurs soient répartis entre des opérateurs indépendants ou regroupés au sein d'une seule structure.
• Que se passe-t-il si le fournisseur cesse son activité, est réglementé ou subit une panne liée à un changement de fournisseur ?

Comment le processus d'exploitation des nœuds vérifie-t-il les producteurs de blocs ?

Le fonctionnement du nœud vérifie les producteurs de blocs en permettant aux utilisateurs de consulter directement les règles. Un mineur ou un validateur propose un bloc, mais c'est le nœud qui décide de sa validité. Ces rôles ne se chevauchent pas automatiquement, ce qui est essentiel pour la confiance des utilisateurs envers les producteurs de blocs.

Il est facile pour les débutants de négliger cette distinction :

• Un mineur de Bitcoin n'est pas la même chose qu'un nœud Bitcoin complet.
• Un validateur Ethereum n'est pas la même chose qu'un nœud Ethereum non validé.
• Le client de surveillance ne permet pas de vérifier automatiquement chaque bloc directement.

Les nœuds indépendants augmentent le coût de la modification des règles à l'insu de l'utilisateur. Ils n'éliminent pas tous les risques liés à la centralisation, mais ils rendent la production de blocs plus transparente, conformément à des règles vérifiables par un plus grand nombre de participants.

Preuve de travail versus preuve d'enjeu : rapidité, frais et évolutivité

Le consensus influe sur la vitesse et la finalité des transactions, mais ne détermine pas à lui seul les frais ou la scalabilité. Les frais dépendent de la taille des blocs, de la demande, des règles d'exécution, de la disponibilité des données, du comportement des portefeuilles et des couches de scalabilité.

La fusion Ethereum illustre clairement cette distinction. Elle a fait passer Ethereum du protocole Proof-of-Work (PoW) au Proof-of-Stake (PoS), mais cette mise à jour n'avait pas pour objectif de réduire significativement les frais de gaz ni d'augmenter le débit de la couche 1 (L1). La scalabilité dépend de travaux distincts prévus dans la feuille de route et des systèmes de la couche 2 (L2).

Pour les utilisateurs, les considérations pertinentes sont plus spécifiques que la simple dénomination du mécanisme de consensus :

• Le temps de blocage influe sur la rapidité avec laquelle la transaction est intégrée.
• Le résultat final influe sur la rapidité et la difficulté avec lesquelles il devient possible d'annuler la transaction.
• Les frais sont calculés en fonction de la demande pour un espace de stockage limité, et non pas uniquement sur la base du consensus.
• Les couches de regroupement et autres couches modifient l'endroit où l'activité se déroule réellement.
• Les ponts et les déplacements au-dessus des chaînes ajoutent leurs propres risques en plus du nivellement de la couche de base.

Le PoS peut simplifier la conception de terminaux plus rapides, mais une chaîne PoS plus rapide n'est pas nécessairement plus sécurisée ni automatiquement moins coûteuse. Le PoW peut être plus lent au niveau de la couche de base, mais un règlement plus lent peut constituer un compromis acceptable pour les réseaux qui privilégient la simplicité et la sécurité des flux de trésorerie à long terme. Le langage utilisé pour décrire la scalabilité peut également brouiller les frontières entre les mécanismes de preuve de travail et de consensus. Les preuves à divulgation nulle de connaissance (preuves ZK) peuvent prendre en charge les systèmes de consolidation et de confidentialité, mais elles diffèrent du Proof-of-Work (PoW) et du Proof-of-Stake (PoS).

Pourquoi Bitcoin utilise-t-il encore la preuve de travail (PoW) ?

Le système Bitcoin utilise toujours la preuve de travail (PoW) car sa communauté et sa culture protocolaire valorisent fortement la simplicité des règles, les faibles coûts de minage et la résistance aux fluctuations monétaires. Ce modèle lie la production de blocs à la puissance de calcul et au matériel plutôt qu'à la propriété de jetons.

Bitcoin peut encore évoluer grâce au consensus, mais toute modification de ce mécanisme nécessiterait un large accord entre utilisateurs, développeurs, mineurs, entreprises et opérateurs de nœuds. Il n'existe actuellement aucune feuille de route standard pour la transition de Bitcoin vers la preuve d'enjeu (PoS).

Pourquoi Ethereum est-il passé à la preuve d'enjeu (PoS) ?

Ethereum est passé à un mécanisme de preuve d'enjeu (PoS) afin de supprimer le minage de la production de blocs, de réduire la consommation d'énergie et de soutenir la feuille de route à long terme du réseau. Ce changement n'a nécessité ni modification des jetons ni création d'une nouvelle chaîne pour les utilisateurs ordinaires.

La fusion a modifié la façon dont le réseau Ethereum est sécurisé. Les validateurs ont remplacé les mineurs, les ETH mis en jeu sont désormais intégrés au budget de sécurité, et les opérateurs de nœuds doivent désormais prendre en compte à la fois les clients de consensus et d'exécution.

Qu'est-ce qui n'a pas changé après la transformation ?

Ce changement n'a pas, en soi, rendu les frais d'Ethereum abordables, éliminé les risques liés aux contrats intelligents, ni transformé le staking en un produit sans risque et basé sur le rendement. Il a modifié le mécanisme de consensus, mais pas tous les aspects de l'expérience utilisateur.

L'historique des transactions d'Ethereum s'est poursuivi après la « fusion », et le jeton ETH est resté inchangé. Les utilisateurs n'ont pas eu besoin de migrer leurs jetons, car l'ancien historique d'exécution a été intégré à la nouvelle couche de consensus Proof-of-Stake. Cela permet de découpler le consensus des applications. Les applications de finance décentralisée (DeFi), les ponts, les portefeuilles, les jetons non fongibles (NFT), les rollups et les approbations de jetons comportent tous des risques qui ne sont pas atténués par le simple fait que la chaîne sous-jacente utilise des validateurs plutôt que des mineurs.

Quand la preuve de travail (PoW) ou la preuve d'enjeu (PoS) est-elle plus appropriée pour la blockchain ?

La preuve de travail (PoW) ou la preuve d'enjeu (PoS) est particulièrement adaptée aux blockchains lorsque ses hypothèses de sécurité correspondent à l'objectif de la chaîne. Un réseau axé sur le règlement, comme Bitcoin, pourrait privilégier la simplicité et les coûts d'externalisation de la preuve de travail. À l'inverse, une plateforme applicative, telle que l'écosystème Cardano, pourrait préférer la permanence, la faible consommation d'énergie et les mises à jour par les validateurs de la preuve d'enjeu.

Les petites chaînes de protocoles à preuve de travail peuvent être vulnérables si la puissance de hachage est peu coûteuse à louer ou à rediriger. De même, les petites chaînes à preuve d'enjeu peuvent être vulnérables si des initiés ou des plateformes d'échange contrôlent une trop grande partie du marché. Enfin, les grands réseaux restent exposés à des risques liés à la gouvernance, aux logiciels et à la concentration, quel que soit le modèle utilisé.

Les points de comparaison pour toute série comprennent les éléments suivants :

• Quelle est la ressource rare qui sécurise la chaîne d'approvisionnement ?
• Les utilisateurs ordinaires peuvent-ils exécuter des nœuds de vérification ?
• Qui peut produire les blocs ?
• À quel point les mineurs, les auditeurs, les collecteurs ou les fournisseurs de stockage sont-ils concentrés ?
• Que se passe-t-il après une attaque ?
• La série a-t-elle besoin d'un final rapide sur application ?
• Les frais sont-ils payés par consensus ou en fonction de la demande d'espace disque ?

D'autres mécanismes existent. La preuve d'enjeu déléguée (DPoS) confère aux détenteurs de jetons des droits de vote ou de délégation. La preuve d'autorité (PoA) repose sur des validateurs connus. La preuve d'espace (PoS) exploite le stockage comme une ressource rare. Les architectures hybrides combinent différentes hypothèses, ce qui peut simplifier ou complexifier le système selon la chaîne.

Foire Aux Questions

Est-il préférable de prouver la propriété plutôt que de prouver le travail effectué ?

La preuve d'enjeu (PoS) n'est pas intrinsèquement supérieure à la preuve de travail (PoW), car chaque modèle utilise un mécanisme de sécurité différent, basé sur une ressource rare. La PoS se distingue généralement par une efficacité énergétique nettement supérieure et la possibilité de garantir une finalité explicite, tandis que la PoW offre un modèle de coût externe plus simple, apprécié des utilisateurs de Bitcoin pour le règlement des transactions financières.

La finalité de la chaîne détermine la réponse. Un réseau de règlement à forte valeur ajoutée, une plateforme applicative et une petite chaîne expérimentale peuvent avoir des besoins de sécurité différents.

La preuve de propriété est-elle moins sûre que la preuve d'emploi ?

La preuve d'enjeu (PoS) n'est pas systématiquement moins sûre que la preuve de travail (PoW), mais elle comporte des risques différents. La sécurité de la PoS dépend de la répartition des enjeux, du comportement des auditeurs, des règles de slashing, de la diversité des clients et des hypothèses de rachat social.

Bien que la preuve de travail (PoW) repose sur la puissance de hachage, l'économie du minage, la disponibilité du matériel, l'accès à l'énergie et le comportement des pools de minage, les deux modèles peuvent être affaiblis si la ressource qu'ils sécurisent se concentre.

Pourquoi Ethereum est-il passé de la preuve de travail à la preuve d'enjeu ?

Ethereum est passé du protocole Proof-of-Work (PoW) au Proof-of-Stake (PoS) afin de supprimer le minage du processus de production des blocs, de réduire la consommation d'énergie et de soutenir sa feuille de route à long terme. Cette transition s'est achevée le 15 septembre 2022 avec ce que l'on appelle la « Fusion », et la page officielle d'Ethereum consacrée à la Fusion indique une réduction de la consommation d'énergie d'environ 99.95 %.

Ce changement n'a pas, en soi, réduit les charges de gaz sur la première couche (couche 1). Il a modifié le mécanisme de consensus, tandis que les efforts d'expansion se sont poursuivis par le biais de regroupements et d'autres mises à niveau.

Utilisez-vous le protocole de preuve d'enjeu (Proof of Stake) de Bitcoin ?

Le réseau Bitcoin n'utilise pas le mécanisme de preuve d'enjeu (PoS). Il repose plutôt sur le mécanisme de preuve de travail (PoW), où les mineurs rivalisent pour ajouter des blocs et les nœuds vérifient que ces blocs sont conformes aux règles.

Il n'existe actuellement aucune feuille de route standard pour Bitcoin prévoyant le remplacement du minage par le staking. Un tel changement nécessiterait un large consensus au sein de l'écosystème.

La preuve de propriété peut-elle rendre les riches encore plus riches ?

La preuve d'enjeu (PoS) peut accroître la concentration si de gros détenteurs, des plateformes d'échange ou des fournisseurs de staking liquide contrôlent une part très importante de leurs actifs. Les auditeurs détenant des participations plus importantes peuvent bénéficier de davantage d'opportunités, et les services de pooling peuvent agréger l'effet de levier de nombreux petits utilisateurs.

Ce risque n'est pas propre à la preuve d'enjeu (PoS). La preuve de travail (PoW) peut également se concentrer autour de gros mineurs, d'une énergie bon marché, de l'accès à des dispositifs ASIC et de pools de minage.

Peut-on miner des cryptomonnaies à preuve d'enjeu ?

Il est généralement impossible de « miner » des jetons Proof-of-Stake (PoS) au sens traditionnel du Proof-of-Work (PoW). Les réseaux PoS utilisent des validateurs, le staking, la délégation ou des mécanismes similaires au lieu du minage compétitif.

Certaines personnes utilisent le terme « minage » à tort pour désigner l’obtention de récompenses de staking, mais les mécanismes sont différents. Le minage consomme de la puissance de hachage, tandis que le staking comporte des risques liés aux jetons réservés et aux performances des validateurs.