Qu’est-ce que la preuve de l’histoire ?

Les crypto-monnaies utilisent un algorithme de consensus, qui est une méthode de sécurisation de la blockchain et du grand livre d’une crypto-monnaie. Les milliers de crypto-monnaies qui existent aujourd’hui utilisent une grande variété d’algorithmes de consensus, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Anatoly Yakovenko, fondateur de Solana, a conçu un algorithme de consensus unique pour le réseau Solana, appelé Proof of History. Grâce à cet algorithme de consensus, Solana a connu une ascension fulgurante en termes de notoriété et de popularité. En comparant Proof of History avec d’autres algorithmes de consensus, nous allons voir à quel point le concept de consensus Proof of History est « supérieur ».

Inhoudsopgave

1. Qu’est-ce qu’un algorithme de consensus ?

2. Qu’est-ce que la preuve de l’histoire (PoH) ?

3. Comment fonctionne la preuve de l’histoire ?

4. Un exemple de preuve de l’histoire

5. Inconvénients de la preuve de l’histoire

6. Conclusion

Qu’est-ce qu’un algorithme de consensus ?

Avant de nous plonger plus profondément dans l’algorithme de consensus de la Preuve de l’Histoire, il est bon de se pencher sur les algorithmes de consensus les plus courants. La plupart des crypto-monnaies utilisent aujourd’hui l’algorithme de consensus Proof of Work ou Proof of Stake.

Preuve de travail (PoW)

La preuve de travail (PoW) est le premier protocole de consensus jamais utilisé, notamment avec le Bitcoin, la toute première crypto-monnaie. Dans un protocole de consensus PoW, les mineurs s’affrontent sur le réseau pour résoudre des énigmes mathématiques compliquées. Bien que les énigmes soient difficiles à résoudre, il est facile de vérifier la solution correcte. Lorsqu’un mineur a trouvé la solution, il envoie un bloc contenant la solution au réseau. Tous les autres mineurs doivent vérifier que la solution est correcte. Ce processus est répété, de sorte que les blocs du réseau forment une chaîne (d’où le nom de blockchain).

L’extraction et la validation des solutions dans le protocole de consensus PoW est une entreprise énergivore, car des milliers d’ordinateurs dans le monde entier sont occupés à essayer de trouver la solution le plus rapidement possible. Le réseau Bitcoin consomme à lui seul autant d’énergie qu’un pays comme la Suède en consomme en un an. En raison de la situation désastreuse du climat, de nombreuses personnes considèrent ce protocole de consensus comme immoral. À l’heure actuelle, il existe peu d’alternatives pour rendre le PoW moins énergivore, ce qui explique que la popularité de ce protocole diminue très rapidement.

Preuve d’enjeu (PoS)

En raison de la nature énergivore de la preuve de travail, Ethereum est passé du protocole de consensus de la preuve de travail à celui de la preuve d’enjeu (PoS). Dans le protocole Proof of Stake, les mineurs ont été remplacés par des validateurs. Les validateurs mettent en jeu (stockent) un certain nombre de tokens d’une crypto-monnaie d’un réseau blockchain. Ils votent sur la validation des blocs. Si une majorité de validateurs s’accorde sur la validité d’un bloc, celui-ci est ajouté à la blockchain. La validation des blocs dans un réseau Proof of Stake se fait donc par le biais d’un vote.

Dans un réseau Proof of Stake, la règle suivante s’applique normalement : plus il y a de tokens vous misez, plus vous avez de chances d’être sélectionné en tant que validateur. Lorsque le validateur est sélectionné, il peut proposer un bloc. Si ce bloc est validé par d’autres utilisateurs, le validateur reçoit une récompense composée de frais provenant des transactions de ce bloc et généralement de nouvelles tokens. Un bloc de tokens consomme beaucoup moins d’énergie parce qu’il implique une puissance de calcul beaucoup plus faible des ordinateurs. La preuve d’enjeu est donc beaucoup plus respectueuse de l’environnement que son homologue.

Proof of Stake, contrairement à Proof of Work, est moins sûr, car avec Proof of Stake, la sécurité est en partie déterminée par des personnes plutôt que par des ordinateurs (qui résolvent des problèmes mathématiques). Mais alors, la preuve d’enjeu n’est-elle pas sûre ? Oui, le consensus de la preuve d’enjeu peut vraiment être considéré comme un protocole de consensus sécurisé. En effet, les validateurs ont en fait investi une somme d’argent considérable dans cette crypto-monnaie, ce qui les rend peu enclins à saboter le système.

Bien que les risques soient minimes, dans les réseaux à preuve d’enjeu, il est possible qu’un groupe de validateurs prenne le pouvoir afin de saboter le système. C’est le cas lorsque plus de (généralement) 51 % des validateurs sont d’accord sur le plan de sabotage. En effet, avec 51 % des voix, les validateurs peuvent influencer le vote, ce qui est également connu sous le nom d' »attaque des 51 % ». Ces attaques sont extrêmement rares et ne sont jamais réalisées dans la pratique, car pour les cryptomonnaies bien connues et « plus dignes de confiance », il est rare que des parties malveillantes détiennent plus de 51 % des parts de la cryptomonnaie. tokens.

La sécurité la plus forte d’un réseau de preuve d’enjeu, cependant, est la barre oblique et les conséquences d’une mauvaise action. Le slash est une pénalité à laquelle vous vous exposez si vous produisez des blocs incorrects ou corrompus. Vous pouvez alors perdre une partie ou la totalité des tokens que vous avez en jeu. Vous pouvez également perdre votre rôle de validateur, ce qui fait que vous avez plus de chances de perdre que de gagner.

Un autre aspect très sûr de la preuve d’enjeu est que les personnes qui ont beaucoup de tokens en jeu et qui essaient d’escroquer se rendent compte que si une telle attaque est rendue publique, la crypto-monnaie perd soudain beaucoup de sa valeur.

Vous risquez donc toutes vos tokens, dont la valeur peut également diminuer, pour obtenir un petit nombre de tokens. Le principe économique de la preuve d’enjeu est astucieux et une attaque est donc très rare.

Qu’est-ce que la preuve de l’historique (PoH) ?

Solana (SOL) associe la preuve d’enjeu (Proof of Stake) à la preuve d’historique (Proof of History), créant ainsi un algorithme de consensus hybride unique. L’algorithme Proof of History se caractérise par le fait que la blockchain est extrêmement rapide, tout en garantissant sa sécurité de manière décentralisée.

La preuve de l’historique est une technique de blockchain qui garantit que les données historiques sont correctes et n’ont pas été modifiées. Pour ce faire, une fonction de hachage est utilisée pour créer une « empreinte digitale » unique d’un paquet de données. Celles-ci sont ensuite vérifiées par les nœuds qui assurent le suivi de la blockchain. Toute modification de cette empreinte est immédiatement remarquée par les nœuds, qui constatent alors qu’il s’agit d’un bloc frauduleux.

Pour simplifier, Proof of History fonctionne avec une fonction de retard vérifiable qui utilise le hachage de la sortie précédente comme nouvelle entrée. C’est beaucoup plus simple !

C’est vrai ! Proof of History utilise l’horodatage, qui représente l’heure à laquelle le bloc a été créé, pour créer le bloc suivant avec cet horodatage comme point de départ. Cela permet d’éliminer la fraude temporelle, qui est essentielle pour cette technique.

La PoH est ainsi très précise, rapide et à l’abri des fraudes.

Comment fonctionne Proof of History ?

Il s’agit de créer un horodatage de chaque bloc, après quoi la fonction de délai vérifiable (VDF) intervient pour prouver que cet horodatage a été réalisé à un moment précis. Cet horodatage est un hachage du bloc PoH précédent. Une séquence d’horodatages est appelée série temporelle ou chaîne temporelle et prouve que ces blocs ont été ajoutés à la blockchain à des moments précis.

Les horodatages sont transmis à tous les nœuds. Le VDF nécessite beaucoup de calculs, mais ceux-ci sont effectués par les validateurs, qui disposent d’un matériel et d’un logiciel spécialement conçus à cet effet. La vérification est pratiquement instantanée, car la vérification d’un hachage est beaucoup plus rapide que la vérification d’un bloc. Il est donc possible d’atteindre des vitesses énormes de plus de 50 000 transactions par seconde, et c’est bien là la plus grande réussite de Solana.

La preuve de l’historique implique donc la création d’horodatages qui prouvent qu’un bloc a été créé à un moment précis. Pensez-y par analogie : lorsque vous assistez à une compétition d’athlétisme aux Jeux olympiques et que vous prenez une photo, vous créez la preuve que la photo a été prise pendant cette compétition particulière. Pas avant ou après, car la compétition a eu lieu à un moment précis. Avec la preuve de l’histoire, vous créez un document historique qui prouve qu’un événement a eu lieu à un moment précis.

Tous les événements et toutes les transactions sur la blockchain Solana sont hachés à l’aide de la fonction de hachage SHA-256. Cette fonction prend une entrée et produit une sortie unique qui est extrêmement difficile à prédire. Solana prend la sortie d’une transaction et l’utilise comme entrée pour le hachage suivant. La séquence des transactions est désormais intégrée dans la sortie hachée.

Ce processus de hachage crée une longue chaîne ininterrompue de transactions hachées. Cette caractéristique crée une séquence claire et vérifiable de transactions qu’un validateur ajoute à un bloc, sans avoir besoin d’un horodatage conventionnel. Le hachage prend également un certain temps, ce qui signifie que les validateurs peuvent facilement vérifier le temps écoulé.

Ceux qui veulent de la rapidité devraient donc se tourner vers Solana. Cela n’est pas passé inaperçu, compte tenu de leur rang élevé.

Un exemple de preuve de l’histoire

A l’aide d’un exemple, nous allons vous montrer comment fonctionne Proof of History. Par exemple, nous avons trois transactions, à savoir A, B et C. Solana exécute chacune de ces transactions dans l’ordre par le biais de son protocole de consensus, Proof of History. Celui-ci prend en entrée la transaction et l’horloge interne qui mesure objectivement l’ordre des transactions, et fonctionne donc de la manière suivante :

PoH (A, timestamp 0) -&gt ; hash : version cryptée de A au timestamp 0

PoH (B, timestamp 1) -&gt ; hash : version cryptée de B au timestamp 1

PoH (C, timestamp 2) -&gt ; hash : version cryptée de C au timestamp 2

Comme tout est enregistré sous forme d’horodatage, il s’agit d’une mesure objective. Le fait que chaque transaction ait eu lieu et l’ordre dans lequel chaque transaction a eu lieu sont tous deux enregistrés. Si la transaction B était saisie à l’horodatage 0, toute la blockchain serait affectée.

En raison de cette sécurité objective, les personnes n’ont pas besoin d’être impliquées dans la validation. Cela rend la validation beaucoup plus rapide que la preuve de travail et la preuve d’enjeu. Solana peut théoriquement atteindre des vitesses de transaction de plus de 50 000 par seconde (TPS), alors que Bitcoin avec la preuve de travail atteint entre 5 et 7 TPS et Ethereum environ 30 TPS.

Inconvénients de la preuve de l’histoire

Le potentiel de la preuve de l’historique est très important, mais comme pour tout algorithme de consensus, il y a des inconvénients. Si vous souhaitez rejoindre Solana en tant que validateur, votre matériel doit répondre à des exigences strictes. Si vous ne répondez pas à ces exigences, vous serez exclu en tant que validateur. Cela limite considérablement la décentralisation de Solana, car tout le monde n’a pas la possibilité de participer en tant que validateur. De nombreuses formes de Proof of Stake sont beaucoup plus décentralisées.

Si la rapidité des transactions est un grand avantage pour Solana, elle est en même temps un obstacle à certains égards. En effet, les dizaines de milliers de transactions génèrent d’énormes quantités de données. 1 transaction représente environ 250 kilo-octets (ko). À raison de 50 000 transactions de 250 ko par seconde, cela équivaut à environ 40 pétaoctets (ou 40 millions de gigaoctets) de données par an.

Il s’agit d’une capacité incroyablement élevée et de nombreuses entreprises, sans parler des particuliers, ne peuvent pas stocker une telle quantité de données. En théorie, les 50 000 transactions par seconde semblent très intéressantes, mais pour que cela fonctionne dans la pratique, il faut d’abord inventer des solutions pour la capacité de stockage élevée. Avec des disques durs de plus en plus grands, ce problème pourrait se résoudre de lui-même.

Conclusion

Le mécanisme de consensus de la preuve de l’histoire a un potentiel énorme. Le consensus fonctionne plus rapidement et est plus économe en énergie que de nombreux autres algorithmes, tels que la preuve de travail. Grâce aux horodatages, la validation d’un bloc est extrêmement sûre puisque le temps est donné. La preuve de l’histoire présente également des inconvénients. Par exemple, il faut beaucoup de puissance de calcul et de capacité de données de la part du matériel des validateurs pour que la preuve de l’historique fonctionne correctement. L’avenir nous dira si la PoH est à l’épreuve de l’histoire !

Néanmoins, la preuve de l’histoire est en train de s’imposer sur le marché. Les investisseurs ont confiance dans la preuve de l’histoire, comme en témoigne le fait que Solana figure parmi les dix premières crypto-monnaies en termes de capitalisation boursière et que de plus en plus de développeurs créent des applications sur le réseau de Solana. Il reste à voir si Proof of History servira de base à de nombreuses autres crypto-monnaies à l’avenir, mais il ne fait aucun doute que nous la suivrons avec un intérêt supérieur à la moyenne dans les années à venir.

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