Blockchain le consensus fait référence à l’accord entre les participants d’un réseau blockchain sur l’état actuel de la blockchain. Ce mécanisme de consensus est essentiel au fonctionnement sécurisé de la technologie blockchain et constitue le fondement de la confiance dans le réseau.
Il existe plusieurs types d’algorithmes de consensus utilisés dans la technologie blockchain, chacun ayant ses caractéristiques et ses compromis uniques. Jetons un coup d'œil aux algorithmes de consensus les plus couramment utilisés et expliquons ce qui rend chacun d'eux unique.
Preuve de travail (PoW)
Proof of Work est l'algorithme de consensus original utilisé dans la technologie blockchain, implémenté pour la première fois dans la blockchain Bitcoin. Dans PoW, les participants s'affrontent pour résoudre un casse-tête mathématique difficile, et le premier à le résoudre est autorisé à ajouter le bloc suivant à la blockchain. Ce processus est appelé minage et le mineur est récompensé par un certain nombre de jetons pour ses efforts.
Avantages:
• PoW est sécurisé et s'est avéré être un mécanisme de consensus fiable au fil des années.
• Il résiste aux attaques à 51 %, où une seule entité contrôle plus de 50 % de la puissance minière et peut manipuler la blockchain.
Désavantages:
• PoW est gourmand en énergie et nécessite beaucoup de puissance de calcul, ce qui entraîne une empreinte carbone élevée et des coûts élevés pour les mineurs.
• Le réseau peut être lent et encombré, entraînant des frais de transaction élevés et des délais de confirmation lents.
Preuve de participation (PoS)
La preuve de participation (PoS) est un mécanisme de consensus révolutionnaire qui permet à un réseau blockchain d'atteindre un consensus sur les transactions sans avoir besoin d'une puissance de calcul intensive. Considérez-le comme une alternative plus juste et plus durable à la preuve de travail (PoW). Dans PoS, les validateurs sont choisis pour valider les transactions en fonction du montant de leur participation dans le réseau. Plus un validateur est enjeu, plus grandes sont ses chances d’être sélectionné pour valider un bloc de transactions. Cela signifie que, contrairement au PoW, où la validation est basée sur la puissance de calcul, la validation PoS est basée sur la propriété.
Avantages
• Le PoS est beaucoup plus économe en énergie que le PoW, réduisant ainsi l'empreinte carbone et les coûts pour les participants.
• Les transactions sont traitées beaucoup plus rapidement et à un coût inférieur à celui du PoW.
Inconvénients
• PoS est vulnérable aux attaques « Rien en jeu », dans lesquelles les validateurs ne sont pas incités à agir honnêtement puisqu'ils ne risquent rien de perdre en participant à une attaque.
• Il est également sensible à la centralisation, où un petit groupe de participants contrôle une grande partie des jetons mis en jeu et a donc un contrôle important sur le réseau.
Preuve de participation déléguée (DPoS)
La preuve de participation déléguée (DPoS) est une variante du mécanisme de consensus Proof of Stake (PoS) utilisé dans certains réseaux blockchain. Dans un système DPoS, les détenteurs de jetons votent pour un nombre limité de délégués, chargés de valider les transactions et d'ajouter de nouveaux blocs à la blockchain.
Avantages
• DPoS est plus rapide et plus efficace que PoW et PoS, avec des temps de traitement des transactions mesurés en secondes.
• Il est plus démocratique que le PoS, car les témoins sont élus par les parties prenantes, ce qui rend le réseau plus décentralisé.
Inconvénients
• Il reste sensible à la centralisation, car les témoins peuvent former des cartels et s'entendre pour contrôler le réseau.
• Le DPoS peut également être vulnérable à la censure, dans la mesure où les témoins ont le pouvoir de bloquer les transactions, ce qui peut conduire à une censure potentielle du réseau.
Tolérance de panne byzantine (BFT)
La tolérance aux pannes byzantine (BFT) est un terme utilisé dans les systèmes distribués pour décrire la capacité d'un système à fonctionner correctement même lorsque certains de ses composants sont défectueux ou compromis. Dans le contexte de la technologie blockchain, BFT fait référence à la capacité d'un réseau blockchain à parvenir à un consensus sur les transactions même lorsque certains de ses nœuds agissent de manière malveillante ou échouent.
Il existe plusieurs algorithmes différents qui peuvent être utilisés pour réaliser le BFT dans un réseau blockchain, notamment la tolérance aux pannes byzantine pratique (PBFT) et la tolérance aux pannes byzantine déléguée (DBFT). Ces algorithmes utilisent diverses techniques, telles que le vote et la réplication, pour parvenir à un consensus sur les transactions même en présence de nœuds défectueux ou compromis.
Avantages
• BFT est rapide et efficace, avec des transactions confirmées en temps réel.
• Il est sécurisé et résilient, car il peut tolérer la défaillance d'un tiers des participants du réseau tout en maintenant un consensus.
Inconvénients
• BFT ne convient qu'aux réseaux blockchain autorisés, car tous les participants doivent être connus et dignes de confiance.
• Il est vulnérable à la censure, car les participants disposant d'un pouvoir de vote important peuvent bloquer les transactions et manipuler le réseau.
D’autres mécanismes de consensus populaires sur la blockchain incluent :
Preuve d'activité (PoA)
La preuve d'activité (PoA) est un mécanisme de consensus hybride qui combine des éléments de preuve de travail (PoW) et de preuve de participation (PoS) pour sécuriser un réseau blockchain. Dans PoA, les blocs sont créés grâce à une combinaison de minage (PoW) et de validation par les jalonneurs (PoS). La partie PoW du processus implique que les mineurs résolvent des problèmes mathématiques complexes pour valider les transactions et les ajouter à la blockchain. La partie PoS implique des jalonneurs, qui détiennent une certaine quantité de jetons du réseau, validant les blocs produits par les mineurs.
Preuve d'importance (PoI)
La preuve d'importance (PoI) est un mécanisme de consensus utilisé dans certains réseaux blockchain pour déterminer quels nœuds ont le droit de valider les transactions et de les ajouter à la blockchain. Contrairement à la preuve de travail (PoW) et à la preuve de participation (PoS), la PoI prend en compte non seulement la puissance de calcul ou les jetons détenus, mais également d'autres facteurs démontrant l'importance d'un nœud pour le réseau. Dans PoI, chaque nœud se voit attribuer un score d'importance, qui prend en compte divers facteurs tels que le nombre de jetons détenus par le nœud, la fréquence et la valeur des transactions effectuées par le nœud et l'activité globale du réseau. Les nœuds avec des scores d'importance plus élevés sont plus susceptibles d'être sélectionnés pour valider les transactions et ajouter des blocs à la blockchain.
Preuve de capacité (PoC)
La preuve de capacité (PoC) est un mécanisme de consensus utilisé dans certains réseaux blockchain pour valider les transactions et les ajouter à la blockchain. Contrairement à la preuve de travail (PoW) et à la preuve de participation (PoS), qui reposent respectivement sur la puissance de calcul et la détention de jetons, PoC utilise l'espace disque dur d'un nœud pour déterminer sa capacité à valider les transactions. Le principal avantage du PoC est qu’il réduit la consommation d’énergie par rapport au PoW, car il repose sur le stockage plutôt que sur la puissance de calcul. Cependant, cela rend également le PoC plus vulnérable à la centralisation, car les nœuds dotés de plus grandes capacités de disque dur peuvent avoir un avantage sur les nœuds plus petits.
Preuve de brûlure (PoB)
Proof of Burn (PoB) est un mécanisme de consensus utilisé dans certains réseaux blockchain pour valider les transactions et les ajouter à la blockchain. Dans le PoB, les nœuds « brûlent » ou détruisent une certaine quantité de jetons, les retirant ainsi de la circulation, afin de démontrer leur engagement envers le réseau et augmenter leurs chances d'être sélectionnés pour valider les transactions. L’idée derrière le PoB est que les nœuds prêts à sacrifier leurs jetons pour sécuriser le réseau sont plus susceptibles d’être honnêtes et dignes de confiance. Lorsqu'un nœud brûle des jetons, il reçoit une quantité proportionnelle de « puissance minière », qui détermine ses chances d'être sélectionné pour valider les transactions et ajouter des blocs à la blockchain.
Bottomline
Le concept de consensus est un aspect crucial de tout système blockchain. Les différents mécanismes de consensus, tels que la preuve de travail, la preuve de participation, la preuve de participation déléguée et autres, jouent un rôle essentiel pour garantir la sécurité, la décentralisation et l'efficacité d'un réseau blockchain. Chaque mécanisme de consensus possède ses propres caractéristiques et compromis, ce qui rend important pour les utilisateurs d’évaluer soigneusement leurs options avant de choisir celle qui répond le mieux à leurs besoins. Avec l’évolution continue de la technologie blockchain, il est probable que de nouveaux mécanismes de consensus améliorés émergeront à l’avenir, élargissant encore les possibilités des systèmes décentralisés.
Source : https://www.cryptopolitan.com/explained-types-of-blockchain-consensus/