De nos jours, le Proof of work et le Proof of stake sont les deux algorithmes de consensus blockchain les plus utilisés. Ces deux méthodes jouent un rôle essentiel pour une blockchain. Ils déterminent notamment qui pourra, ou non, ajouter les prochains blocs.
La technologie Blockchain dans la crypto
Comme son nom l'indique, une blockchain est composée de blocs. En respectant un protocole strict, ces blocs enregistrent des informations et transactions qui ont lieu sur un réseau. C'est l'algorithme de consensus (PoW ou PoS, entre autres) qui définira qui construit les blocs, puis ce sont les noeuds du réseau qui jugeront si ces derniers sont conformes au protocole (aux règles).
Cette technologie est décentralisée et ne comprend aucun intermédiaire. Ce sont les nombreux participants qui détiennent l'information, et non une seule entité comme ce dont on a l'habitude.
Qu'est-ce que le Proof of Work (PoW) en crypto ?
Utilisé aujourd'hui par le Bitcoin ou l'Ethereum, le PoW est le premier algorithme de consensus à être apparu. Afin de créer de nouveaux blocs, les participants du réseau (les mineurs), vont mettre à disposition leur puissance de calcul pour résoudre des problèmes mathématiques complexes. Plus on avance dans le temps, plus les problèmes seront compliqués, et donc plus il faudra consacrer d'énergie pour les résoudre. Quand un bloc est ajouté à la blockchain, cela signifie que le résultat d'un mineur a été vérifié puis adopté par le réseau. Dans ce cas, le mineur reçoit la “récompense de bloc” : de nouvelles crypto-monnaies, ainsi que les frais de transaction en guise de pourboire pour avoir effectué ce travail.
Qu'est ce que le Proof of Stake (PoS) en crypto ?
Au lieu d'utiliser la puissance de calcul pour participer à la sécurisation de la blockchain, l'algorithme de consensus Proof of stake permet une participation à la sécurisation du réseau en mettant en jeu un certain nombre de tokens. En effet, afin de forger des blocs et de les ajouter à la blockchain, les utilisateurs doivent verrouiller un certain nombre de leurs jetons. Ils seront ensuite sélectionnés suivant plusieurs critères : le nombre de jetons qu'ils ont mis en jeu, la date à laquelle ils ont été mis en jeu, ou bien de façon aléatoire. Tout comme les mineurs en PoW, les “forgeurs” en PoS reçoivent une récompense en crypto-monnaies.
Pour pénaliser les validateurs malhonnêtes, il existe un mécanisme de sanction appelé “Slashing. Un validateur qui ne respecte pas les règles du réseau peut ainsi subir une réduction de ses jetons. Pire encore, il pourrait être banni temporairement, ou de façon permanente. Néanmoins, ce mécanisme n'est pas utilisé par toutes les blockchains: c'est le cas de Cardano qui repose sur un système unique de partage des récompenses.
Avantages et inconvénients des deux algorithmes
Les avantages de l'un font les inconvénients de l'autre. Là où le Proof of work est énergivore, à cause d'une difficulté de minage en constante augmentation, l'algorithme de Proof of stake demande nettement moins d'énergie.
Il y a cependant des répercussions sur la sécurité des blockchains. A ce niveau, c'est l'algorithme de Proof of work qui l'emporte. En effet, il faudrait une attaque mobilisant au moins 51% de la puissance avant de pouvoir hacker le réseau. Néanmoins, il sera possible de réunir une puissance supérieure afin d'éviter cette attaque. Concernant le PoS, cette solution n'est pas envisageable. Il suffit qu'une entité malveillante (qui peut être un groupe d'utilisateurs) rassemble 51% des jetons émis, et elle deviendra quasiment intouchable. Les solutions restantes seront malheureusement destructrices.
Par ailleurs, les deux algorithmes posent un certain problème de centralisation:
- PoW: en augmentant la difficulté des problèmes mathématiques, on voit apparaître d'énormes pools de minage (regroupement de mineurs) qui détiennent une grande partie de la puissance du réseau.
- PoS: comme expliqué plus tôt, pour pouvoir forger des blocs en PoS, il est nécessaire de mettre en jeu un minimum de jetons. Si ce minimum est trop élevé, en matière de prix notamment (ex: minimum 32 ETH= ~60,000$), seuls ceux qui peuvent se le permettre ou les pools (groupement de forgeurs) pourront construire des blocs.
Il faut tout de même garder en tête que l'algorithme de Proof of stake est plus récent, et vise aussi à corriger quelques défauts de la Proof of work. Ainsi, le plus jeune offre une meilleure scalabilité (capacité d'adaptation d'un réseau à une forte demande) avec des transactions nettement plus rapides, et à moindre coût.
Tableau récapitulatif :
| Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) |
| Forte utilisation d'énergie | Faible utilisation d'énergie |
| Risque de centralisation | Risque de centralisation |
| Sécurité élevée | Sécurité relativement moins élevée |
| Transactions lentes à frais importants | Transactions rapides à moindres frais |
