Quelle est la preuve d'autorité (POA)?

Comprendre la preuve d'autorité (POA)

La preuve d'autorité (POA) est un mécanisme consensuel utilisé dans les réseaux de blockchain pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs. Contrairement à la preuve de travail (POW) ou à la preuve de pieu (POS), POA ne dépend pas de l'exploitation minière ou de la crypto-monnaie. Au lieu de cela, cela dépend d'un groupe sélectionné de validateurs pré-approuvés qui sont responsables de la confirmation des transactions et de la maintenance de l'intégrité du réseau. Ces validateurs sont des individus ou des entités identifiés dont l'identité et la réputation sont jacquées dans le système. Le principe de base de la POA est la confiance par l'identité et la responsabilité, ce qui le rend particulièrement adapté aux blockchains privés ou consortiums.

Dans un réseau POA, seuls les validateurs autorisés peuvent produire des blocs. Ces validateurs sont choisis en fonction de leur identité vérifiée et de leur fiabilité prouvée. Parce que leur identité réelle est connue et liée à leur rôle, ils ont une forte incitation à agir honnêtement. Tout comportement malveillant ou incapacité à effectuer des tâches peut entraîner une perte de réputation et une suppression de l'ensemble du validateur. Ce mécanisme réduit le risque d'attaques telles que les deux dépenses ou 51% d'attaques, qui sont plus réalisables dans les systèmes anonymes.

Comment fonctionne la preuve d'autorité

Le fonctionnement d'un consensus POA implique plusieurs composants clés: vérification d'identité, création de blocs et validation des transactions. Les validateurs doivent d'abord subir un processus de vérification d'identité rigoureux avant de l'accorder l'autorité. Une fois approuvés, ils sont chargés de la responsabilité de proposer et de valider de nouveaux blocs.

• Les validateurs à tour de rôle générer de nouveaux blocs en fonction d'un algorithme prédéterminé, tel que la planification du rabondance.
• Chaque bloc est signé cryptographiquement par le validateur, assurant la traçabilité et l'authenticité.
• D'autres nœuds du réseau vérifient la signature et l'exactitude des transactions dans le bloc.
• Si le bloc passe la validation, il est ajouté à la blockchain.
• Les validateurs devraient rester en ligne et réactifs; L'inactivité prolongée peut entraîner une suspension temporaire.

Ce processus garantit une finalité de transaction rapide et un débit élevé. Parce qu'il n'est pas nécessaire de calculs à forte intensité d'énergie ou de grands acteurs, les réseaux POA atteignent l'efficacité dans le temps et l'utilisation des ressources. Des réseaux comme Vechain et POA Network ont réussi à implémenter POA pour prendre en charge les applications de qualité d'entreprise nécessitant une vitesse et une fiabilité.

Différences entre la POA et d'autres mécanismes consensus

POA se distingue des autres modèles de consensus de plusieurs manières fondamentales. Dans la preuve de travail (POW) , les mineurs sont en concurrence pour résoudre des puzzles mathématiques complexes, nécessitant une puissance et une énergie de calcul substantielles. En revanche, POA élimine ce concours en attribuant des droits de production de blocs aux nœuds de confiance.

De même, la preuve de la participation (POS) sélectionne les validateurs en fonction de la quantité de crypto-monnaie qu'ils détiennent et sont disposées à «mettre» comme garantie. Bien que POS introduit des dissuasions économiques pour un mauvais comportement, elle peut toujours être influencée par la concentration de richesse. POA, cependant, priorise l'identité et la réputation sur l'investissement financier.

• La sélection des validateurs dans POA est basée sur l'identité et l'autorisation du monde réel, et non la puissance de calcul ou les avoirs en jetons.
• La vitesse de transaction dans POA est considérablement plus rapide en raison du nombre limité de validateurs et de l'absence de retards miniers.
• La consommation d'énergie est minime, ce qui rend la POA respectueuse de l'environnement par rapport au POW.
• Les préoccupations de centralisation sont plus élevées dans la POA, car le contrôle est concentré parmi quelques entités connues.

Ces distinctions rendent POA idéal pour les blockchains autorisés où les participants sont connus et réglementés, tels que la gestion de la chaîne d'approvisionnement ou les systèmes de suivi des données d'entreprise.

Configuration d'un réseau POA: guide étape par étape

La création d'une blockchain basée sur POA nécessite une configuration minutieuse des nœuds et des règles de consensus. L'une des plates-formes les plus courantes pour la mise en œuvre de la POA est Geth (Go Ethereum) avec le moteur de consensus Clique. Vous trouverez ci-dessous un guide détaillé pour configurer un réseau POA simple.

• Installez Geth sur toutes les machines participantes et assurez-vous qu'elle est mise à jour vers la dernière version.
• Initialisez un fichier Genesis personnalisé qui définit les paramètres du réseau, y compris l'utilisation du moteur clique.
• Définissez la configuration «Clique» dans le fichier Genesis avec des paramètres comme la période (temps de bloc en secondes) et l'époque (nombre de blocs, après quoi les votes sont réinitialisés).
• Générez des adresses Ethereum pour chaque validateur et incluez-les dans le champ «Extradata» du bloc Genesis en utilisant le format codé par hex .
• Distribuez le fichier Genesis à tous les nœuds et initialisez la blockchain à l'aide de la commande geth init genesis.json .
• Démarrez chaque nœud avec les indicateurs --syncmode 'full' , --networkid et --port , permettant les options --mine et --miner.threads sur les nœuds validateurs.
• Utilisez les commandes personal.signer pour permettre aux validateurs de signer des blocs et d'autoriser les transactions.

Après la configuration, surveillez la connectivité du nœud à l'aide eth.blockNumber admin.peers . Assurez-vous que tous les validateurs sont synchronisés et produisent des blocs à intervalles réguliers définis par la valeur «période» dans le fichier Genesis.

Modèle de sécurité et de confiance dans POA

La sécurité d'un réseau POA dépend de la réputation et de la responsabilité de ses validateurs. Étant donné que chaque validateur est une entité connue, leurs actions sont transparentes et traçables. Cette transparence décourage le comportement malveillant car tout acte répréhensible peut entraîner des conséquences juridiques ou organisationnelles.

Les réseaux mettent souvent en œuvre les mécanismes de vote où les validateurs peuvent voter pour ajouter ou supprimer d'autres validateurs. Cela permet au réseau de s'adapter aux modifications tout en maintenant le contrôle au sein des parties de confiance. Par exemple, si un nœud de validateur se met fréquemment hors ligne, d'autres peuvent voter pour le remplacer.

• Les validateurs doivent maintenir une disponibilité élevée pour assurer la stabilité du réseau.
• Les clés privées utilisées pour la signature des blocs doivent être stockées en toute sécurité, de préférence dans les modules de sécurité matérielle (HSMS) .
• Les audits réguliers et la ré vivification d'identité aident à maintenir l'intégrité de l'ensemble de validateur.
• Le nombre limité de validateurs réduit la surface d'attaque mais augmente la dépendance à la fiabilité de chaque nœud.

Malgré ses forces, POA est vulnérable à la collusion si une majorité de validateurs agissent malhonnêtement. Par conséquent, les structures de gouvernance doivent assurer la diversité et l'indépendance des validateurs pour prévenir la centralisation du pouvoir.

Cas d'utilisation et implémentations du monde réel

La POA est largement adoptée dans des environnements où la vitesse, l'évolutivité et la conformité réglementaire sont essentielles. La blockchain Vechainthor utilise POA pour permettre un suivi transparent de la chaîne d'approvisionnement pour les produits de luxe, les produits pharmaceutiques et la sécurité alimentaire. Les validateurs sur Vechain sont sélectionnés parmi les organisations réputées, garantissant la confiance dans l'intégrité des données.

Un autre exemple est le Binance Smart Chain (BSC) , qui a initialement utilisé un modèle inspiré de POA avant de passer à une approche plus hybride. Les solutions d'entreprise comme Blockchain Workbench de Microsoft Azure soutiennent également POA pour la création de blockchains privés adaptés aux besoins de l'entreprise.

• La logistique de l'entreprise bénéficie des temps de confirmation et d'audit rapides de POA.
• Les registres du gouvernement utilisent la POA pour maintenir les dossiers de terres ou d'identité à l'épreuve des imprévus.
• Les réseaux inter-sociétés tirent parti de la POA pour partager les données en toute sécurité entre les partenaires connus.

Ces applications démontrent que POA n'est pas conçu pour les réseaux publics décentralisés comme Bitcoin, mais plutôt pour les écosystèmes contrôlés où la confiance est établie par l'identité.

Questions fréquemment posées

Non. Les validateurs doivent être pré-approuvés en fonction de l'identité vérifiée et de la fiabilité. Le processus de sélection est contrôlé par l'organe directeur du réseau, et les nouveaux validateurs sont généralement ajoutés par le biais d'un mécanisme de vote parmi les validations existantes.

La preuve d'autorité est-elle décentralisée? Le POA est considéré comme semi-décentralisé ou autorisé . Alors que plusieurs validateurs participent, le réseau n'est pas ouvert au public. Le contrôle est limité aux entités autorisées, ce qui le rend moins décentralisé que le POW ou le POS.

Que se passe-t-il si un validateur POA est hors ligne? Si un validateur ne produit pas de blocs dans le délai prévu, le réseau peut ignorer son tour. L'inactivité persistante peut déclencher un vote pour les supprimer de l'ensemble du validateur, assurant la continuité du réseau.

Comment POA gère-t-il les fourchettes? Dans POA, les fourches sont rares en raison du calendrier de production déterministe des blocs. Lorsqu'ils se produisent, la chaîne avec les signatures les plus valides des validateurs autorisés est considérée comme la canonique. Les nœuds se réorganisent automatiquement pour suivre cette chaîne.