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 registre d’une crypto-monnaie. Les milliers de crypto-monnaies qui existent aujourd’hui utilisent une grande variété d’algorithmes de consensus, chacun avec 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 énormément gagné en renommée et en popularité. En comparant la preuve de l’histoire avec d’autres algorithmes de consensus, nous examinerons à quel point le consensus de la preuve de l’histoire est « supérieur ».

Table des matières

1. Que sont les algorithmes de consensus ?

2. Preuve d’historique (PoH)

3. Un exemple de preuve d’histoire

4. Inconvénients de la preuve de l’historique

5. Conclusion

Que sont les algorithmes de consensus ?

Avant de plonger plus profondément dans le consensus de la preuve de l’histoire, il est bon d’avoir une idée des algorithmes de consensus les plus courants. La plupart des crypto-monnaies utilisent aujourd’hui l’algorithme de consensus Proof of Work et Proof of Stake.

Preuve de travail (PoW)

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

L’extraction et la validation des solutions dans le consensus PoW est une entreprise énergivore, car des milliers d’ordinateurs dans le monde sont occupés à trouver la solution le plus rapidement possible. En raison de la situation climatique précaire, beaucoup considèrent ce consensus comme immoral. À l’heure actuelle, il existe peu d’alternatives pour rendre le PoW moins énergivore, c’est pourquoi la popularité du consensus chute si rapidement.

Preuve de participation (PoS)

En raison de la nature énergivore de la preuve de travail, Ethereum est actuellement en transition du consensus de la preuve de travail au consensus de la preuve de participation (PoS). Dans Proof of Stake, les mineurs sont remplacés par des validateurs. Les validateurs mettent (stockent) une certaine quantité de tokens de la crypto-monnaie pertinente sur le réseau. Les personnes qui misent un certain montant de tokens voter sur la validation du bloc. Si une majorité des validateurs s’accordent sur la validité du bloc, celui-ci est ajouté à la blockchain. Ainsi, la validation du bloc dans un consensus Proof of Stake se fait par vote, contrairement au Proof of Work, où la validation du bloc se fait en résolvant des énigmes.

En Proof of Stake, la règle est normalement : plus tokens vous misez, plus vous avez de chance d’être sélectionné comme validateur. Lorsque le validateur est sélectionné, il doit proposer (ou ‘forger’) un bloc. Si ce bloc est déclaré valide par d’autres utilisateurs, le validateur reçoit une récompense constituée des frais des transactions de ce bloc. Forger un bloc est beaucoup moins énergivore car il demande beaucoup moins de puissance de calcul aux ordinateurs. Cela rend la preuve de participation beaucoup plus respectueuse de l’environnement que son homologue.

La preuve d’enjeu, contrairement à la preuve de travail, est moins sécurisée car avec la preuve d’enjeu, la sécurité est déterminée par des personnes plutôt que par des ordinateurs (qui résolvent des problèmes mathématiques). La preuve de participation n’est-elle donc pas sécurisée ? En fait, le consensus Proof of Stake peut être considéré comme un protocole de consensus sécurisé. En effet, les personnes qui sont des validateurs ont investi une somme d’argent considérable dans la crypto-monnaie en question, il est donc peu probable qu’elles sabotent le système.

Bien que la chance soit minime, il y a une chance qu’à la Proof of Stake, un groupe de validateurs prenne le pouvoir afin de pouvoir saboter le système. Pour ce faire, plus de 51% des validateurs doivent accepter le plan de sabotage. Avec 51% des votes, les validateurs peuvent influencer le vote et sont également appelés « 51% attack ». Ces attaques sont extrêmement rares et ne sont en fait jamais réalisées en pratique, car dans le cas des crypto-monnaies bien connues et « plus fiables », plus de 51% des tokens sont rarement entre les mains de parties malveillantes.

Preuve d’historique (PoH)

Solana (SOL) combine Proof-of-Stake avec Proof-of-History (PoH), créant un algorithme de consensus hybride unique. Une caractéristique importante de Proof of History est que la blockchain est extrêmement rapide, mais en même temps peut garantir sa sécurité de manière décentralisée.

Comment fonctionne la preuve de l’historique ?

Dans Proof of History, des horodatages sont créés pour prouver qu’un bloc a été créé à un certain moment. Pensez-y de cette façon : si vous visitez une compétition d’athlétisme aux Jeux Olympiques et que vous en prenez une photo, vous créez une preuve que la photo a été prise pendant cette compétition. Ni avant, ni après, car la compétition s’est déroulée à une heure précise. Avec la preuve de l’historique, vous créez essentiellement un enregistrement historique qui prouve qu’un événement a eu lieu à un moment précis.

Tous les événements et transactions sur la blockchain Solana sont hachés avec la fonction de hachage SHA256. Cette fonction prend une entrée et produit une sortie unique qui est extrêmement difficile à prévoir. Solana prend la sortie d’une transaction et l’utilise comme entrée pour le prochain hachage. La séquence de transactions est désormais intégrée à la sortie hachée.

Ce processus de hachage crée une longue chaîne ininterrompue de transactions hachées. Cette propriété 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 combien de temps s’est écoulé.

Un exemple de preuve d’histoire

À l’aide d’un exemple, nous allons vous montrer comment fonctionne la preuve de l’historique. Par exemple, nous avons trois transactions, A, B et C. Solana exécute chacune de ces transactions dans l’ordre via son protocole de consensus, Proof of History. La preuve de l’historique prend en entrée la transaction et l’horloge interne qui mesure objectivement l’ordre des transactions, donc ça se passe comme ça :

PoH(A, horodatage 0) -> hachage : version chiffrée de A sur horodatage 0

PoH(B, horodatage 1) -> hachage : version chiffrée de B sur l’horodatage 1

PoH(C, horodatage 2) -> hachage : version chiffrée de C sur l’horodatage 2

Le fait que tout soit figé dans des horodatages fournit une mesure objective. Tant le fait que chaque transaction a eu lieu que le fait dans quel ordre chaque transaction a eu lieu. Si la transaction B devait être 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 lors de la validation. Cela rend la validation beaucoup plus rapide que la preuve de travail et la preuve de participation. Solana peut théoriquement atteindre des vitesses de transaction de 50 000 par seconde (TPS), où Bitcoin avec Proof-of-Work atteint entre 5 et 7 TPS et Ethereum atteint environ 30 TPS. Ethereum est actuellement en train de passer de la preuve de travail à la preuve de participation, ce qui améliorera son TPS à l’avenir.

Regardez la vidéo YouTube ci-dessous pour une explication visuelle de la preuve de l’historique

Inconvénients de la preuve de l’historique

Le potentiel de la preuve de l’historique est énorme, mais comme pour tout algorithme de consensus, il y a aussi des inconvénients. Si vous souhaitez participer en tant que validateur à Solana, votre matériel doit répondre à des exigences strictes (lire : spécifications). Si vous ne remplissez pas ces conditions, vous êtes exclu du consensus. Cela limite considérablement la décentralisation de Solana, car tout le monde n’a pas la possibilité de participer en tant que validateur. Du côté d’un valideur Proof-of-Stake, n’importe quel équipement informatique standard suffira, permettant à chacun de participer théoriquement au consensus, donc beaucoup plus décentralisé.

Bien que la vitesse des transactions soit un gros avantage avec Solana, c’est aussi un obstacle à certains égards. Les dizaines de milliers de transactions créent d’énormes quantités de données. 1 transaction correspond à environ 250 kilo-octets (ko). 50 000 transactions par seconde de 250 Ko équivaut à environ 40 pétaoctets (ou 40 millions de gigaoctets) de données par an. C’est un taux de consommation incroyablement élevé et de nombreuses entreprises, sans parler des particuliers, ne peuvent pas stocker cette quantité de données. En théorie, les 50 000 transactions par seconde semblent très intéressantes, mais pour que cela fonctionne en pratique, il faut d’abord trouver des solutions pour la grande capacité de données.

Conclusion

Néanmoins, le consensus sur la preuve de l’histoire montre un énorme potentiel. Le consensus est plus rapide et plus économe en énergie que de nombreux autres algorithmes, tels que la preuve de travail. Grâce aux horodatages, la validation d’un bloc est très sécurisée, puisque le temps est une donnée. Bien sûr, la preuve de l’historique a aussi ses inconvénients avec le consensus. Par exemple, une grande puissance de calcul du matériel et de la capacité de données des validateurs est nécessaire pour exécuter avec succès la preuve de l’historique.

Néanmoins, Proof of History se porte bien sur le marché. Les investisseurs ont confiance en Proof of History, comme en témoigne le fait que Solana a pénétré dans le top 10 des crypto-monnaies basées sur la capitalisation boursière, et de plus en plus de développeurs créent des applications sur le réseau de Solana. Reste à savoir si Proof of History deviendra la base de nombreuses autres crypto-monnaies, mais il est certain que nous la suivrons avec un intérêt supérieur à la moyenne dans les années à venir.

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