Qu'est-ce que la preuve de l'histoire (POH)?

Comprendre la preuve de l'histoire (POH)

La preuve de l'histoire (POH) est un mécanisme de chronométrage cryptographique développé par la blockchain Solana pour améliorer la vitesse de transaction et l'efficacité du réseau. Contrairement aux algorithmes de consensus traditionnels qui s'appuient sur les validateurs pour s'entendre sur l'ordre des transactions, Poh introduit un moyen de coder le temps dans la blockchain lui-même. Cela permet aux nœuds de s'accorder sur la séquence des événements sans communication constante, en réduisant la latence et en augmentant le débit. À la base, POH fonctionne comme une fonction de retard vérifiable , créant un enregistrement historique qui prouve lorsqu'un événement particulier s'est produit par rapport aux autres.

Le mécanisme fonctionne en utilisant un processus de hachage séquentiel où chaque sortie est renvoyée comme entrée pour le hachage suivant. Cela crée une longue chaîne de calculs ininterrompus qui ne peut pas être parallélisée. Chaque sortie de hachage comprend un décompte, formant un horodat cryptographique qui vérifie le temps écoulé entre les événements. Parce que le processus est déterministe et intensif en calcul, il devient pratiquement impossible de falsifier la chronologie.

Comment la preuve de l'histoire fonctionne techniquement

Le fondement technique de POH réside dans l'utilisation d'un algorithme de hachage séquentiel à base de SHA-256 . Voici comment il fonctionne étape par étape:

• Une valeur de graines est choisie pour initier la séquence de hachage.
• Le système applique une fonction de hachage cryptographique à plusieurs reprises, où chaque nouveau hachage dépend de la précédente .
• Parallèlement à chaque hachage, un compteur est incrémenté pour suivre le nombre d'itérations.
• Les transactions sont insérées à des points spécifiques de cette séquence de hachage, les horodomacent effectivement dans la chaîne .
• Les nœuds peuvent ensuite vérifier l'ordre et le synchronisation des transactions en rejouant la séquence de hachage.

Ce processus permet au réseau d'établir une horloge cohérente globalement sans s'appuyer sur des sources temporelles externes comme les serveurs NTP, qui sont vulnérables à la manipulation. Parce que chaque hachage prend un temps connu à calculer, le nombre de hachages entre deux événements sert de preuve de temps écoulé . Les validateurs peuvent donc confirmer qu'une transaction a été enregistrée avant ou après l'autre en fonction de sa position dans la séquence POH.

Intégration avec la preuve de pieu (POS)

Alors que Poh gère l'ordre du temps et des événements, Solana le combine avec une preuve de pieu (POS) pour atteindre la finalité et la sécurité. Dans ce modèle hybride, les validateurs sont sélectionnés en fonction de leurs jetons jalon et utilisent le grand livre POH pour déterminer sur quel blocs voter.

• Les validateurs reçoivent le flux POH et intégrent leurs signatures numériques à intervalles réguliers.
• Ces signatures servent de votes sur l'état actuel du grand livre.
• Le réseau utilise la turbine , un protocole de propagation de blocs, pour distribuer efficacement les données.
• Gulf Stream transmet les transactions aux validateurs à l'avance, réduisant la latence de confirmation.

Cette intégration permet à Solana de maintenir un débit élevé - plus de 65 000 transactions par seconde - tout en préservant la décentralisation et la sécurité. Le Stream Poh agit comme une file d'attente précommandée, donc les validateurs passent moins de temps à coordonner et plus de temps de traitement des transactions.

Avantages de la preuve de l'histoire

L'un des avantages les plus importants du POH est la réduction des frais généraux de communication entre les nœuds. Dans les blockchains traditionnels, les nœuds doivent constamment échanger des messages pour convenir de l'ordre de transaction. Avec POH, l'ordre est codé directement dans la structure des données , minimisant le besoin de balles consensuelles.

• Une évolutivité élevée est réalisée car le réseau peut traiter les transactions en parallèle une fois leur commande établie.
• La faible latence résulte de l'élimination du besoin de vote répété sur la séquence de transactions.
• L'efficacité énergétique est améliorée car le POH ne nécessite pas de calculs de style preuve de travail.
• La finalité déterministe est prise en charge lorsqu'elle est combinée avec POS, permettant aux applications de s'appuyer sur des confirmations rapides.

En incorporant du temps dans la blockchain, Poh permet à Solana d'éviter les goulots d'étranglement qui affligent d'autres plates-formes. L' horloge cryptographique garantit que même si les nœuds ont des temps locaux légèrement différents, ils peuvent toujours se synchroniser en utilisant le grand livre POH.

Implémentation et utilisation dans Solana

Pour voir Poh en action, considérez comment Solana traite une transaction typique:

• Un utilisateur soumet une transaction au réseau.
• Un nœud de leader (sélectionné via POS) intègre la transaction dans la séquence POH en cours.
• La transaction se voit attribuer une position dans la chaîne de hachage , prouvant quand elle a été traitée.
• D'autres validateurs vérifient la séquence de hachage et le placement de la transaction.
• Une fois qu'un nombre suffisant de validateurs a signalé, le bloc est finalisé.

Les développeurs qui interagissent avec Solana n'ont pas besoin de gérer manuellement le POH - il est abstrait dans le protocole . Cependant, la compréhension de son rôle aide à optimiser les contrats intelligents et les DAPP pour les environnements à faible latence. Des outils tels que Solana CLI et SDKs exploitent automatiquement le calendrier soutenu par POH pour les soumissions de transactions et les requêtes d'État.

Les nœuds exécutant le logiciel Solana valident en continu le flux POH en récompendant les séquences de hachage et en vérifiant la cohérence. Si un nœud détecte une différence - comme un compteur sauté ou un hachage non valide - il rejette le bloc. Cela garantit que seules des données chronologiquement précises sont acceptées dans le grand livre.

Hypothèses de sécurité et de confiance

POH repose sur l'hypothèse que les fonctions de hachage sont irréversibles et séquentielles . Un attaquant devrait précomputer les hachages plus rapidement que le temps réel pour manipuler le calendrier, qui est irréalisable par calcul avec la technologie actuelle. Le modèle de sécurité suppose également que la majorité des validateurs du système POS sont honnêtes.

• La dérive d'horloge est atténuée car le temps est dérivé du calcul, pas des horloges physiques.
• Les attaques de déni de service contre le générateur POH sont empêchées par le leadership tournant parmi les validateurs.
• La disponibilité des données est assurée par la réplication du réseau.

Même si un acteur malveillant prend le contrôle d'une fente de leader, il ne peut pas modifier les entrées passées dans la chaîne POH en raison de la dépendance entre les hachages . Toute altération briserait toute la séquence, ce qui rend la détection immédiate.

Questions fréquemment posées

Non, la preuve de l'histoire n'est pas un mécanisme de consensus autonome . Il s'agit d'un outil de chronométrage qui fonctionne parallèlement à la preuve de la participation pour commander des transactions. La finalité du consensus est obtenue grâce au vote du validateur, tandis que POH fournit le cadre temporel.

Q: Les autres blockchains peuvent-elles mettre en œuvre une preuve de l'histoire? Oui, en théorie, POH peut être intégré à d'autres systèmes , à condition qu'ils puissent gérer le hachage à haute fréquence et synchroniser les rôles de leader. Cependant, l'architecture de Solana est uniquement optimisée pour POH, ce qui rend le complexe de réplication directe.

Q: Comment la preuve de l'histoire empêche-t-elle la manipulation de l'horodatage? Chaque hachage dans la séquence POH dépend de la précédente, créant une chaîne de dépendance cryptographique . Pour modifier un horodatage, un attaquant devrait recomputer tous les hachages ultérieurs plus rapidement que le temps réel, ce qui n'est pas possible.

Q: La preuve de l'histoire nécessite-t-elle un matériel spécial? Bien que le POH bénéficie de processeurs rapides, il ne nécessite pas d'équipement minière spécialisé comme les ASIC. Les serveurs à haute performance standard utilisés par les validateurs de Solana sont suffisants pour maintenir la séquence de hachage.