Un informaticien explique le fonctionnement de la preuve de participation

Un informaticien explique le fonctionnement de la preuve de participation


La preuve de participation est un mécanisme permettant de parvenir à un consensus sur une blockchain. La blockchain est une technologie qui enregistre les transactions qui ne peuvent pas être supprimées ou modifiées. Il s’agit d’une base de données décentralisée, ou registre, qui n’est sous le contrôle d’aucune personne ou organisation. Étant donné que personne ne contrôle la base de données, des mécanismes de consensus, tels que la preuve de participation, sont nécessaires pour coordonner le fonctionnement des systèmes basés sur la blockchain.

Alors que Bitcoin a popularisé la technologie, la blockchain fait désormais partie de nombreux systèmes différents, permettant des applications intéressantes telles que des plateformes financières décentralisées et des jetons non fongibles, ou NFT.

Le premier mécanisme de consensus blockchain largement commercialisé était la preuve de travail, qui permet aux utilisateurs de parvenir à un consensus en résolvant des problèmes mathématiques complexes. Pour résoudre ces problèmes, les utilisateurs sont généralement mis à contribution dans le système. Ce processus, appelé minage, nécessite de grandes quantités de puissance de calcul. La preuve de participation est une alternative qui consomme beaucoup moins d’énergie.

À la base, la technologie blockchain offre trois propriétés importantes :

  1. Gouvernance et fonctionnement décentralisés – les personnes qui utilisent le système décident collectivement comment gouverner et exploiter le système.
  2. État vérifiable – toute personne utilisant le système peut valider l’exactitude du système, chaque utilisateur pouvant s’assurer que le système fonctionne actuellement comme prévu et ce depuis sa création.
  3. Résilience à la perte de données – même si certains utilisateurs perdent leur copie des données système, que ce soit par négligence ou par cyberattaque, ces données peuvent être récupérées auprès d’autres utilisateurs de manière vérifiable.

La première propriété, la gouvernance et le fonctionnement décentralisés, est la propriété qui contrôle la quantité d’énergie nécessaire pour faire fonctionner un système de blockchain.

Voter dans les systèmes blockchain

Les systèmes de blockchain utilisent le vote pour décentraliser la gouvernance et le fonctionnement. Alors que les mécanismes exacts de la façon dont le vote et le consensus sont atteints diffèrent dans chaque système de blockchain, à un niveau élevé, les systèmes de blockchain permettent à chaque utilisateur de voter sur la façon dont le système devrait fonctionner et si une opération donnée – accepter un nouveau bloc dans la chaîne, par exemple – devrait être approuvé.

Traditionnellement, le vote exige que l’identité des personnes qui votent puisse être connue et vérifiée pour s’assurer que seules les personnes éligibles votent et ne le font qu’une seule fois. Certains systèmes de blockchain permettent aux utilisateurs de présenter une identification numérique pour prouver leur identité, permettant de voter avec une consommation d’énergie négligeable.

Cependant, dans la plupart des systèmes de blockchain, les utilisateurs sont anonymes et n’ont pas d’identifiant numérique pouvant prouver leur identité. Qu’est-ce qui empêche alors un individu de se faire passer pour plusieurs individus et d’émettre de nombreux votes ? Il existe plusieurs approches différentes, mais la plus utilisée est la preuve de travail.

Dans la preuve de travail, les utilisateurs obtiennent des votes en fonction de la quantité de puissance de calcul dont ils disposent par rapport aux autres utilisateurs. Ils démontrent leur propriété de cette puissance de calcul en résolvant des problèmes mathématiques difficiles. Si un utilisateur peut résoudre deux fois plus de problèmes qu’un autre utilisateur, il a deux fois plus de puissance de calcul que les autres utilisateurs et obtient deux fois plus de votes.

Cependant, la résolution de ces problèmes mathématiques est extrêmement énergivore, ce qui conduit à se plaindre que la preuve de travail n’est pas durable.

Preuve de participation

Pour répondre à la consommation d’énergie de la preuve de travail, une autre façon de valider les utilisateurs est nécessaire. La preuve de participation est l’une de ces méthodes. Dans la preuve de participation, les utilisateurs valident leur identité en démontrant la propriété d’un actif sur la blockchain. Par exemple, dans Bitcoin, ce serait la propriété de bitcoins, et dans Ethereum, c’est la propriété d’Ether.

Bien que cela oblige les utilisateurs à verrouiller temporairement leurs actifs dans la blockchain pendant un certain temps, c’est beaucoup plus efficace car cela nécessite une dépense énergétique négligeable. Selon l’estimation de l’entreprise, le passage de la preuve de travail à la preuve de participation réduira la consommation d’énergie d’Ethereum de 99,95 %.

“Fusionner” d’Ethereum

Cette amélioration de l’efficacité énergétique est la raison pour laquelle de nombreux systèmes de blockchain ont l’intention de passer de la preuve de travail à la preuve de participation. Ethereum prévoit d’apporter ce changement au cours de la semaine du 15 septembre 2022. C’est ce qu’on appelle la fusion. Au cours de cette fusion, les opérations passeront d’un vote sur l’utilisation de la preuve de travail à un vote sur l’utilisation d’une preuve de participation. À la fin de la fusion, seule la preuve de participation sera utilisée pour voter sur les transactions.

L’espoir est que cela permettra à Ethereum d’être durable dans un avenir prévisible.

Scott Ruoti est professeur adjoint d’informatique à l’Université du Tennessee.

Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.

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