Comment fonctionne le Proof of Stake dans une blockchain ?

Comprendre la preuve de participation dans les réseaux Blockchain

1. Proof of Stake (PoS) est un mécanisme de consensus utilisé par les réseaux blockchain pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs. Contrairement à la preuve de travail, qui repose sur la puissance de calcul, le PoS sélectionne les validateurs en fonction du nombre de pièces qu'ils détiennent et qu'ils sont prêts à « miser » en garantie. Cette approche réduit considérablement la consommation d’énergie tout en préservant la sécurité du réseau.

2. Les validateurs sont choisis au hasard, mais la probabilité de sélection augmente avec la taille de leur mise. Un utilisateur qui détient plus de tokens a plus de chances d'être sélectionné pour proposer et valider le bloc suivant. Cela encourage un engagement à long terme dans le réseau, car un comportement malveillant pourrait entraîner la perte d'une partie ou de la totalité des actifs mis en jeu via un processus appelé slashing.

3. Dans les systèmes PoS, les participants doivent verrouiller leur crypto-monnaie dans un portefeuille pour pouvoir prétendre aux tâches de validation. Les fonds bloqués servent de garantie financière d’une participation honnête. Si un validateur tente d'approuver des transactions frauduleuses, le réseau peut le détecter et le pénaliser en conséquence.

4. La création de blocs dans PoS ne nécessite pas de résoudre des énigmes mathématiques complexes. Au lieu de cela, une fois qu'un validateur est sélectionné, il atteste de la validité d'un bloc. D'autres validateurs le confirment ensuite par un processus de vote. Une fois le consensus atteint, le bloc est ajouté à la chaîne et le validateur reçoit des frais de transaction ou des jetons nouvellement créés en récompense.

5. De nombreuses blockchains modernes, y compris Ethereum après sa transition du Proof of Work, ont adopté le PoS en raison de son évolutivité et de ses avantages environnementaux. Il permet un traitement des transactions plus rapide et prend en charge une structure de réseau plus décentralisée en abaissant la barrière à l’entrée pour devenir validateur.

Efficacité énergétique et impact environnemental

1. L’un des avantages les plus importants du PoS est sa consommation d’énergie minimale. Puisqu’il n’est pas nécessaire que des plates-formes minières de grande puissance fonctionnent en continu, l’empreinte carbone des blockchains PoS est considérablement inférieure à celle des systèmes basés sur PoW comme Bitcoin.

2. L'absence d'exigences matérielles spécialisées signifie que les individus peuvent participer en utilisant des ordinateurs grand public standard. Cela démocratise l’accès et réduit la dépendance à l’égard des pools miniers centralisés qui dominent les écosystèmes PoW.

3. La réduction de la demande d'électricité se traduit par des économies de coûts pour les validateurs, rendant le jalonnement plus accessible à un public plus large. Des coûts opérationnels inférieurs contribuent également à une distribution plus stable des récompenses dans le temps.

4. La durabilité environnementale est devenue une préoccupation majeure dans le domaine de la cryptographie, et PoS aborde directement ce problème. Les organismes de réglementation et les investisseurs soucieux de l’environnement privilégient de plus en plus les blockchains qui adoptent des modèles économes en énergie.

5. En éliminant la course aux armements en matière de puissance de calcul, le PoS déplace l’attention de la concurrence matérielle vers l’engagement économique, en alignant les incitations sur la détention et le soutien de la monnaie nationale plutôt que sur la dépense de ressources en calcul.

Considérations relatives à la gestion des risques et à la sécurité

1. Bien que le PoS offre de solides garanties de sécurité, il introduit des risques uniques tels que le problème du « rien en jeu », où les validateurs peuvent voter sur plusieurs forks de blockchain sans pénalité. Les implémentations modernes atténuent ce problème grâce à des conditions de réduction strictes et à des mécanismes de finalité.

2. Les attaques à longue portée, dans lesquelles un attaquant tente de réécrire l'histoire en acquérant d'anciennes clés privées, constituent une autre vulnérabilité théorique. Cependant, les protocoles de contrôle et la finalisation régulière de l’état aident à neutraliser ces menaces.

3. Le risque de centralisation existe si un petit nombre d'entités contrôlent une grande partie de l'offre jalonnée. Pour contrecarrer cela, certains réseaux mettent en œuvre des systèmes de délégation et plafonnent les limites maximales de mise par nœud de validation.

4. La centralisation du jalonnement peut être réduite grâce à des solutions de jalonnement liquides, qui permettent aux utilisateurs de gagner des récompenses tout en conservant des liquidités. Ces dérivés permettent une participation plus large sans nécessiter d’expertise technique pour exécuter les nœuds.

5. Les mises à niveau et la gouvernance du réseau jouent un rôle crucial dans le maintien de la sécurité. Des processus décisionnels transparents garantissent que les modifications apportées au protocole reflètent les intérêts de la communauté et maintiennent la confiance dans l'intégrité du système.

Modèles de délégation et de participation

1. Tous les détenteurs de jetons n’ont pas la capacité technique ou le désir d’exécuter un nœud de validation complet. La preuve de participation déléguée (DPoS) et les variantes similaires permettent aux utilisateurs de déléguer leur participation à des validateurs de confiance tout en gagnant des récompenses proportionnelles.

2. La délégation renforce la décentralisation en permettant une participation plus large au-delà des frontières géographiques et techniques. Les utilisateurs conservent la propriété de leurs fonds tout en contribuant à la sécurité du réseau.

3. La distribution des récompenses est généralement automatisée et transparente, avec des contrats intelligents gérant les paiements en fonction des niveaux de contribution. Des frais peuvent être facturés par les validateurs pour couvrir les coûts opérationnels.

4. Certaines plates-formes proposent des options de jalonnement non dépositaire, garantissant aux utilisateurs de conserver un contrôle total sur leurs clés privées. Cela réduit le risque de contrepartie et renforce la souveraineté patrimoniale personnelle.

5. Les pools de jalonnement regroupent des enjeux plus petits en un pouvoir de vote plus important, augmentant ainsi la probabilité de gagner des récompenses. Ces pools distribuent les rendements proportionnellement, rendant le jalonnement viable même pour ceux qui disposent d'un capital limité.

Foire aux questions

Que se passe-t-il si un validateur se déconnecte dans un système PoS ? Les validateurs qui ne remplissent pas leurs fonctions, comme proposer ou attester des blocages, peuvent être confrontés à des sanctions appelées « slashing » ou à une perte temporaire de récompenses. Cela garantit une disponibilité constante du réseau et décourage la négligence.

Puis-je retirer mes jetons quand je le souhaite ? La plupart des réseaux PoS appliquent une période de refroidissement avant que les jetons mis en jeu puissent être retirés. Ce délai évite les retraits brusques qui pourraient déstabiliser le réseau et laisse du temps pour les contrôles de sécurité.

Le jalonnement est-il considéré comme sûr pour les débutants ? Le jalonnement comporte moins d'obstacles techniques que l'exploitation minière, mais les utilisateurs doivent choisir des plateformes réputées et comprendre les risques associés, y compris les pertes potentielles dues à la réduction ou à la volatilité du marché.

Comment sont calculées les récompenses de mise ? Les récompenses dépendent de facteurs tels que l'offre totale mise en jeu, la taille de la mise individuelle, le taux d'inflation du réseau et les performances du validateur. Les rendements annuels en pourcentage varient selon les blockchains et s'ajustent dynamiquement en fonction des niveaux de participation.