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Les différents algorithmes de consensus

par | Oct 8, 2019 | 0 commentaires

Cet article s’adresse à des lecteurs ayant des notions dans le domaine de la Blockchain et des crypto-monnaies. Si vous débutez, n’hésitez pas à choisir une autre difficulté dans l’encadré ci-dessous wink

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Dans le contexte des crypto-monnaies et d’actifs digitaux utilisant la Blockchain en général, les algorithmes de consensus sont un élément critique, car ils assurent le maintien de l’intégrité et de la sécurité de ces systèmes distribués. Le premier algorithme de consensus crypto-monnaie est le Proof of Work (PoW), conçu par Satoshi Nakamoto.

Algorithme de consensus, qu’est ce que c’est?

Un algorithme de consensus est le mécanisme par lequel un réseau Blockchain parvient à un consensus. Les blockchains décentralisées (publiques) sont construites en tant que systèmes distribués et ne dépendent pas d’une autorité centrale pour la validation des transactions. Ce sont alors les nœuds distribués qui doivent se mettre d’accord sur la validité des transactions. C’est à ce stade que les algorithmes de consensus entrent en jeu. Ils s’assurent que les règles du protocole soient respectées et que toutes les transactions aient lieu de manière fiable.

Mais…algorithme, protocole…n’est ce pas la même chose?

Non. Par abus de langage, on a souvent tendance à confondre algorithmes et protocoles. 

En termes simples, on peut définir un protocole en tant que l’ensemble règles d’une blockchain et un algorithme en tant que le mécanisme par lequel ces règles seront suivies.

Les crypto monnaies ne sont qu’une des nombreuses applications de Blockchain.Quelque soit l’application, un réseau blockchain sera construit sur un protocole définissant le fonctionnement supposé du système, de sorte que toutes les parties du système et tous les participants du réseau devront respecter les règles du protocole sous-jacent à ce système.

En résumé : le protocole est l’ensemble des règles à suivre, et l’algorithme est le mécanisme qui indique au système les étapes à suivre pour se conformer à ces règles et produire les résultats souhaités. 

Cas concrets : le Bitcoin et Ethereum sont des protocoles. Les algorithmes de consensus Proof of Work et Proof of Stake sont respectivement leur algorithmes de consensus.

Différents types d’algorithmes de consensus

Bien qu’il existe plusieurs types d’algorithmes de consensus, les plus courants sont PoW (Proof of Work ou preuve de travail) et PoS (Proof of Stake ou preuve de participation). 

Preuve de travail (PoW)

Le tout premier algorithme de consensus, PoW est utilisé par le Bitcoin et de nombreuses autres crypto-monnaies. La validation des transactions via PoW implique de nombreuses tentatives aléatoires (hachage) nécessitant une grande puissance de calcul. Une fonction de hachage est une fonction qui va tenter de calculer une empreinte (ou signature) unique nécessaire à la validation du bloc de transactions et ce à partir des données fournies. En d’autres termes, plus le taux de hachage est élevé, meilleure sera la probabilité de trouver une solution valable pour valider le bloc suivant qui regroupe un certain nombre de transactions en attente de validation.

L’algorithme de consensus PoW garantit que les mineurs (ceux qui fournissent la puissance de calcul) ne peuvent valider un nouveau bloc de transactions et l’ajouter à la blockchain que si les nœuds distribués sur le réseau vérifient et valident la solution trouvée. Le travail de hachage est récompensé incitant les mineurs à fournir de la puissance de calcul qui assurera la sécurité du réseau. Par exemple, pour un bloc de Bitcoin validé, un mineur reçoit 12,5 bitcoins actuellement.  

Preuve de participation (PoS)

L’algorithme de consensus PoS a été développé en 2011 comme une alternative au PoW. L’expression proof of stake peut se traduire par “preuve d’enjeu” ou “preuve d’intérêt”. Bien que le PoW et le POS partagent des objectifs similaires, ils présentent des différences fondamentales notamment lors de la validation de nouveaux blocs.

Méthode alternative pour atteindre le consensus distribué dans un réseau blockchain, le “proof of stake” supprime le concept de minage physique (PoW) très énergivore, pour le remplacer par un mécanisme de minage virtuel beaucoup moins consommateur en énergie et plus respectueux de l’environnement. Concrètement, dans le cas des crypto monnaies, il s’agit d’un système qui permet de créer de la cryptomonnaie par la conservation et la détention de ces derniers. Pour avoir la possibilité de participer à la création de cryptomonnaie, et pour (peut-être) obtenir le droit de valider de nouveaux blocs, l’utilisateur doit apporter la preuve, en la mettant en gage, qu’il est déjà détenteur d’une certaine quantité de cette même cryptomonnaie. L’algorithme choisit ensuite de manière aléatoire parmi les utilisateurs éligibles celui qui se verra attribuer le droit de valider le prochain bloc.

La preuve de temps écoulé (PoET) 

C’est un mécanisme de consensus de réseau blockchain qui utilise une tactique particulière pour empêcher une utilisation élevée des ressources notamment de l’énergie électrique. L’attribution de la validation d’un bloc se fait suivant un système de loterie équitable.

Proof of Importance (PoI)

La sélection du validateur du bloc se fait selon l’utilisation de la blockchain, l’ancienneté, la quantité de monnaie possédée et/ou autres critères.

Proof of Activity (PoA)

La sélection du validateur se fait selon l’activité effective du mineur, pour l’encourager davantage à utiliser la blockchain en question.

Proof of Capacity (PoC)

La sélection du validateur se fait selon la capacité de calcul du mineur.

A propos du redacteur…

Inka est un passionné de la finance comportementale et des nouvelles technologies, notamment la Blockchain. Après avoir travaillé plusieurs années dans des sociétés de gestion de premier plan à Paris, il travaille désormais sur l’introduction de la Blockchain dans l’industrie de la gestion d’actifs mais aussi sur des solutions de gestion basées exclusivement sur la finance comportementale.

Inka Tharma

Fondateur
Gérant Multi Actifs

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