Proof of Stake (PoS) vs Delegated Proof of Stake (dPoS) en crypto

Les mécanismes de consensus jouent un rôle vital pour maintenir l'intégrité et la sécurité des réseaux. Deux de ces mécanismes, le Proof-of-Stake (PoS) et le Delegated Proof-of-Stake (dPoS), se distinguent par leur efficacité et leur innovation.

Mais qu'est-ce qui les différencie vraiment ?

Comprendre les mécanismes PoS et dPoS

Le PoS est un mécanisme de consensus qui permet de valider les transactions et de créer de nouveaux blocs en fonction de la quantité de tokens mis en jeu ou “stakés” par des utilisateurs, d'où le terme “Preuve d'enjeu”. Ces utilisateurs sont appelés “validateurs“, et sont en quelque sorte l'équivalent des “mineurs” dans le consensus Proof of Work (PoW). Le PoS est notamment réputé pour sa faible consommation d'énergie et sa capacité à réduire les problèmes de congestion du réseau (Network Congestion).

Le dPoS, quant à lui, ajoute une couche de démocratie au processus. Il permet aux détenteurs de tokens de voter pour des délégués qui se chargeront ensuite de valider les transactions en leur nom.

Ces deux systèmes ont leurs avantages et leurs inconvénients, et ils sont utilisés dans diverses blockchains pour des raisons spécifiques. L'objectif de cet article est d'explorer en profondeur ces deux mécanismes, de comprendre leurs fonctionnements, et de mettre en lumière leurs différences et similitudes.

L’importance des mécanismes de Consensus dans la blockchain

Avant de rentrer dans les profondeurs du sujet, il est important de comprendre le rôle des mécanismes de Consensus au sein des blockchains.

En effet, un mécanisme de consensus est le cœur battant d'une blockchain. Il s'agit d'un ensemble de règles et de procédures qui permettent aux différents nœuds d'un réseau décentralisé de s'accorder sur l'état actuel de la blockchain. Ce consensus s'assure que chaque participant voit la même chose au même moment. Cela permet une collaboration fluide et transparente, et ce, même dans un environnement où les différents acteurs pourraient ne pas se faire confiance les uns les autres.

L'importance de ces mécanismes ne peut être sous-estimée, car ils garantissent que toutes les transactions sont validées et enregistrées de manière uniforme, sans la nécessité d'une autorité centrale.

Qu'est-ce que le Proof-of-Stake (PoS) ?

Le Proof-of-Stake (PoS) est un mécanisme de consensus qui a émergé comme une alternative innovante au Proof-of-Work (PoW), plus traditionnel. Au lieu de s'appuyer sur la puissance de calcul pour valider les transactions et créer de nouveaux blocs, le PoS utilise la possession de tokens comme critère principal.

Historique et origine du Proof of Stake (PoS)

Le PoS a été introduit pour la première fois en 2012 avec la création de Peercoin. Il a été conçu pour résoudre certains des problèmes associés au PoW, tels que la consommation élevée d'énergie et la centralisation des ressources de minage.

Fonctionnement du Proof of Stake (PoS)

Dans un système PoS, ce sont les acteurs ayant “mis en jeu” un certain nombre de tokens, appelée validateurs, qui peuvent valider les transactions et créer de nouveaux blocs. En effet, au lieu de recourir à la puissance de calcul, le PoS permet aux détenteurs de tokens de devenir validateurs en fonction de la quantité de tokens qu'ils stakent.

Les validateurs potentiels verrouillent une certaine quantité de tokens qui sert d'engagement envers le réseau. Ces derniers sont ensuite choisis de manière “pseudo-aléatoire” parmi le pool de participants, et ce, en fonction de la quantité de crypto monnaie mise en jeu (stake), de la durée de staking et d'autres facteurs.

Lorsqu'un validateur est sélectionné, il est chargé de vérifier l'authenticité des transactions, compiler les transactions valides dans un bloc qu'il ajoute ensuite à la chaîne existante. Ce processus est appelé “forging” et non “mining” comme certains pourraient le penser. Au final, le validateur reçoit une récompense sous forme de crypto monnaies pour le travail effectué.

Avantages et Inconvénients du Proof of Stake (PoS)

Avantages :

• Efficacité Énergétique : Contrairement au PoW, qui nécessite une puissance de calcul importante, le PoS est beaucoup moins gourmand en énergie. Cela le rend plus écologique et abordable pour les participants.
• Sécurisé : Le PoS encourage les validateurs à agir honnêtement. Comme ils ont des tokens en jeu, toute tentative de fraude peut entraîner la perte de ces tokens, créant ainsi un incitatif fort à suivre les règles. 
• Démocratisation de la validation : Le PoS permet à quiconque possédant une certaine quantité de tokens (exemple : 32 ETH pour Ethereum), de participer au processus de validation, sans avoir besoin d'équipement de minage coûteux. Cela ouvre la porte à une participation plus large.

Inconvénients :

• Risque d'attaque 51 : Bien que moins probable que dans le Proof-of-Work (PoW), le PoS n'est pas totalement exempt du risque d'attaque 51. Si un utilisateur ou un groupe d'utilisateurs parvient à contrôler 51 % ou plus des tokens en jeu, ils pourraient théoriquement contrôler le consensus du réseau.
• Problème du Rien en Jeu (Nothing at Stake) : Dans certains scénarios, un validateur peut être incité à valider plusieurs chaînes concurrentes, car il n'y a pas de coût supplémentaire à le faire. Cela peut créer des problèmes de sécurité et de cohérence dans le réseau.
• Accès limité aux petits détenteurs : Bien que le PoS soit plus accessible que le PoW, les petits détenteurs de tokens peuvent encore se trouver désavantagés. Leur faible quantité de tokens peut réduire leurs chances d'être choisis comme validateurs, limitant ainsi leur capacité à participer pleinement au processus.

Qu'est-ce que le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) ?

Le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) est une variante du mécanisme de consensus Proof-of-Stake (PoS). Il introduit une “couche de démocratie” dans le processus de validation des blocs, permettant une plus grande équité et transparence.

Historique et origine du Delegated Proof-of-Stake (dPoS)

Le dPoS a été créé pour répondre aux préoccupations concernant les problèmes d'évolutivité et d'équité des systèmes PoS traditionnels. Il a été introduit pour la première fois par Dan Larimer (le créateur d’EOS) en 2014 et est devenu un élément clé de blockchains comme BitShares, Steem puis plus tard EOS.

Fonctionnement du Delegated Proof-of-Stake (dPoS)

Le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) introduit une dimension démocratique au processus de validation de la blockchain. Les détenteurs de tokens participent à une élection pour choisir des délégués, qui sont responsables de la validation des transactions et de la création de nouveaux blocs. 

Ces délégués agissent comme des représentants des détenteurs de tokens et peuvent être tenus de mettre en jeu une certaine quantité de tokens comme garantie. Le rôle des délégués va au-delà de la simple validation. Ils sont également chargés de maintenir la sécurité du réseau et de communiquer avec d'autres délégués pour s'assurer de leur fiabilité.

Le dPoS vise à éviter la centralisation du pouvoir en encourageant une représentation plus équitable. Avec un nombre fixe de délégués, il peut également traiter les transactions plus rapidement, offrant une plus grande évolutivité.

Avantages et Inconvénients du dPoS

Avantages

• Démocratie : Les délégués sont élus par les détenteurs de tokens, ce qui permet une plus grande transparence et responsabilité dans le processus de validation. 
• Efficacité et Rapidité : Avec un nombre limité de délégués, le dPoS peut traiter les transactions plus rapidement, améliorant ainsi l'efficacité du réseau.
• Inclusivité : Le dPoS permet une participation plus large, car même les petits détenteurs de tokens peuvent avoir leur mot à dire dans le choix des délégués.

Inconvénients :

• Délégués malveillants : Les délégués peuvent collaborer pour agir de manière malhonnête, ce qui peut compromettre l'intégrité du réseau. 
• Complexité du Système : Le processus électoral et la gestion des délégués peuvent ajouter une complexité supplémentaire au système, ce qui peut être un obstacle pour certains utilisateurs. 
• Centralisation : Comme dans le PoS, le dPoS peut également être sujet à la centralisation si quelques grands détenteurs contrôlent la majorité des votes.

Proof-of-Stake (PoS) vs Delegated Proof-of-Stake (dPoS) : Comparaison technique

Création de Blocs : PoS vs dPoS

• PoS : Dans le PoS, les validateurs sont choisis pour créer des blocs en fonction de la quantité de tokens qu'ils détiennent et qu'ils sont prêts à mettre en jeu. Plus ils possèdent de tokens, plus ils ont de chances d'être choisis. 
• dPoS : Le dPoS, en revanche, utilise un processus électoral où les détenteurs de tokens votent pour des délégués qui valideront les transactions et créeront des blocs en leur nom.

Temps de Transaction : PoS vs dPoS

• PoS : Le PoS peut avoir des temps de transaction plus longs en raison de la manière dont les validateurs sont choisis. 
• dPoS : Avec un nombre fixe et restreint de délégués, le dPoS peut traiter les transactions plus rapidement, ce qui peut conduire à une meilleure efficacité du réseau.

Centralisation et Risques Associés : PoS vs dPoS 

• PoS : Le PoS peut conduire à une centralisation si quelques personnes possèdent une grande quantité de tokens, ce qui peut poser des problèmes de sécurité et d'équité.
• dPoS : la problématique de centralisation est d'autant plus présente en dPoS étant donné que le nombre de validateurs est restreint, on retrouver généralement des réseaux avec une centaine de validateurs et il est difficile de savoir si un seul acteur ne contrôle pas plusieurs validateurs d'où le risque de centralisation accrue, s'ajoute à cela la potentielle collusion entre délégués.

Ce qu'il faut retenir :

Choisir entre le Proof-of-Stake (PoS) et le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) dépend des besoins et des valeurs spécifiques d'un projet ou d'un utilisateur.

Pour les développeurs, il est essentiel de comprendre les nuances de chaque mécanisme de consensus et de réfléchir à la manière dont ils s'alignent avec les objectifs d’un réseau en particulier.

Pour les utilisateurs, la connaissance de ces mécanismes peut aider à naviguer dans l’écosystème blockchain avec plus de confiance et de discernement.

Questions fréquemment posées au sujet du Delegated Proof-of-Stake (dPoS) et le Proof-of-Stake (PoS)

Qu'est-ce que le Proof-of-Stake (PoS) ?

Le PoS (Proof of Stake) est un algorithme de consensus où les validateurs sont choisis en fonction de la quantité de crypto monnaie qu'ils détiennent et “mettent en jeu” (stake). Ils valident et forgent les blocs, puis recoivent des récompenses pour leur travail.

Qu'est-ce que le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) ?

Le dPoS (Delegated Proof of Stake) est une variante du PoS où les détenteurs de tokens votent pour un nombre limité de délégués. Ces délégués sont responsables de la validation et de la création de blocs.

Quels sont les avantages et les inconvénients du PoS ?

Le PoS à la particularité de consommer peu d'énergie, en plus d'offrir une sécurité renforcée, car les validateurs ont leurs propres tokens en jeu. En revanche, il peut être vulnérable à une attaque 51, et est également difficilement accessible aux petits holders.

Comment le dPoS favorise-t-il une gouvernance plus démocratique ?

Le dPoS permet aux détenteurs de tokens d'élire des délégués, favorisant ainsi la transparence au sein du réseau.

Qu'est-ce qu'une attaque des 51 % ?

Une attaque des 51 % a lieu lorsque la majorité du réseau. Le PoS y est moins vulnérable que le PoW, et le dPoS ajoute des mesures de sécurité supplémentaires.

Quels sont les facteurs à considérer lors du choix entre le PoS et le dPoS ?

Si vous souhaitez créer votre propre protocole, le choix entre les mécanismes PoS et dPoS dépend des besoins spécifiques de ce dernier, notamment en termes d’efficacité, de sécurité, de transparence et de gouvernance.

Comment le Delegated Proof-of-Stake (dPoS) diffère-t-il du PoS ?

Contrairement au PoS où les validateurs sont choisis en fonction de leurs tokens mis en jeu, le dPoS permet aux détenteurs de tokens de voter pour des délégués qui valident les transactions.

Quelle est l'importance des mécanismes de consensus ?

Les mécanismes de consensus tels que le PoS et le dPoS agissent comme des gardiens de la confiance, veillant à ce que tout le monde soit sur la même longueur d'onde.