Qu'est-ce que le mécanisme de consensus PoS dans les cryptomonnaies ?

En 2011, un utilisateur du forum Bitcointalk sous le pseudonyme de QuantumMechanic a critiqué le premier mécanisme de consensus Proof-of-Work (PoW), le qualifiant de gaspillage lié au minage. Il a proposé une alternative sous la forme d'un nouvel algorithme Proof-of-Stake (PoS) plus efficace, qui soutient aujourd'hui de nombreuses blockchains modernes.

Dans cet article, nous examinerons ce qui rend le Proof-of-Stake si performant et comment il fonctionne. À la fin, vous trouverez une liste des cryptomonnaies basées sur le PoS, ainsi qu'une explication de pourquoi elles sont si populaires dans la communauté crypto.

Comment fonctionne l'algorithme PoS ?

Le Proof-of-Stake (PoS) est l'un des mécanismes de consensus les plus populaires dans le monde des cryptomonnaies, où les validateurs confirment les transactions et maintiennent la stabilité du réseau sans avoir besoin de puissantes capacités de calcul. Le fonctionnement du PoS repose sur un processus aléatoire pour sélectionner le prochain validateur de bloc en fonction de divers facteurs, y compris l'âge du staking, la randomisation et la richesse du nœud (quantité de tokens mis en jeu). Selon le concept original du PoS, le contrôle sur la blockchain est réparti parmi les participants en fonction du nombre de coins qu'ils détiennent. Les utilisateurs deviennent validateurs en verrouillant une certaine quantité de cryptomonnaie dans le réseau.

Le processus de création de nouveaux blocs est appelé forgeage, et les récompenses des validateurs sont généralement générées à partir des frais de transaction. Les utilisateurs souhaitant participer au processus de forgeage doivent engager une certaine quantité de tokens pour mettre en jeu leurs coins dans le réseau. La taille de la mise affecte la probabilité qu'un nœud soit choisi comme validateur suivant : plus la part est grande, plus la chance est élevée. Lorsqu'un nœud forge le bloc suivant, les validateurs vérifient les transactions et ajoutent le nouveau bloc à la blockchain.

Pour empêcher que les nœuds les plus riches dominent le processus de validation, les réseaux PoS mettent souvent en œuvre des mécanismes supplémentaires, tels que la sélection aléatoire des blocs et la sélection en fonction de l'âge des coins. En guise de récompense, le nœud sélectionné reçoit les frais de transaction du bloc validé.

Objectif de l'algorithme Proof-of-Stake

L'objectif principal du Proof-of-Stake est de garantir la sécurité du réseau avec une grande efficacité énergétique. Cet algorithme répond aux coûts énergétiques élevés du Proof-of-Work en offrant un modèle de consensus plus robuste. Au lieu d'une course compétitive pour créer un bloc, comme c'est le cas dans le PoW, les participants au PoS valident leur intérêt pour le bon fonctionnement du réseau via le staking — "verrouillant" une partie de leurs propres tokens. Tout utilisateur disposant du nombre minimum de coins requis peut devenir un validateur ou déléguer ses fonds à un pool de staking. Cela permet à un large éventail d'utilisateurs de participer au soutien du réseau et abaisse considérablement la barrière à l'entrée, éliminant ainsi le besoin d'équipements coûteux et d'électricité bon marché.

PoS vs PoW

Il y a souvent un débat sur ce qui est plus efficace : le Proof-of-Work ou le Proof-of-Stake ? Pour répondre à cette question, nous avons préparé pour vous un tableau comparatif avec les critères clés :

Le Proof-of-Work et le Proof-of-Stake occupent chacun leur place dans l'écosystème des cryptomonnaies, et il est difficile de dire avec certitude quel protocole de consensus fonctionne le mieux. Le PoW peut être critiqué pour ses fortes émissions de carbone liées au minage, mais il a prouvé qu'il est un algorithme sûr pour sécuriser les réseaux blockchain.

D'autre part, le PoS est une alternative populaire au PoW, offrant des avantages clairs sous la forme de vitesses de transaction élevées, d'une approche "plus verte" et d'une barrière à l'entrée beaucoup plus faible. Alors que le minage nécessite un matériel coûteux que tous les utilisateurs ne peuvent pas se permettre, le staking ne consiste qu'à verrouiller une certaine quantité de coins dans le réseau.

La principale différence entre le PoW et le PoS réside dans la manière dont chaque mécanisme détermine qui sera responsable de la validation du prochain bloc de transactions — et le choix entre les deux dépend des objectifs et priorités spécifiques du réseau blockchain.

Cryptomonnaies populaires utilisant le PoS

Maintenant que vous savez que chaque cryptomonnaie fonctionnant sur Proof-of-Stake a son propre ensemble de règles et de méthodes avec la combinaison la plus efficace pour les validateurs, telles que la sélection aléatoire des blocs et la sélection en fonction de l'âge des coins, il est aussi important de noter qu'un réseau peut adopter le PoS dès les premières étapes de son développement ou dès la vente initiale de tokens. Dans certains cas, une blockchain fonctionne initialement sur l'algorithme Proof-of-Work avant de passer au Proof-of-Stake, comme cela a été le cas avec Ethereum.

Examinons maintenant de plus près certaines cryptomonnaies basées sur le PoS :

• Ethereum (ETH) : la blockchain fonctionnait initialement sur l'algorithme PoW (Ethash) mais faisait face à de graves limitations sous forme de frais élevés et de vitesses de transfert lentes. Avec la transition vers Ethereum 2.0 et l'introduction du Proof-of-Stake, le réseau s'est éloigné du minage au profit de la sécurité basée sur des validateurs. Désormais, tout utilisateur peut devenir validateur en mettant en jeu 32 ETH. Avec le PoS, Ethereum a réduit sa consommation d'énergie de plus de 99,95 % et a posé les bases des futures mises à jour, y compris le sharding, qui augmentera considérablement la scalabilité.

• Cardano (ADA) : utilise son propre algorithme Ouroboros, le premier mécanisme PoS formellement vérifié, développé sur la base de recherches scientifiques. Le système est structuré en époques et créneaux horaires, où les validateurs sont choisis pour produire des blocs à des moments désignés. Tout utilisateur peut déléguer des ADA au pool de staking, recevant une partie de la récompense. La participation ne nécessite pas de fonds blockchain — les stakers gardent leurs tokens liquides. Cardano met l'accent sur une décentralisation durable, une large inclusion et une sécurité mathématiquement solide.

• Avalanche (AVAX) : utilise une variante propriétaire du PoS au sein du protocole Avalanche Consensus, caractérisé par une grande vitesse et un traitement parallèle. Les validateurs participent à la prise de décision via un sous-échantillonnage local plutôt que globalement, permettant au consensus d'être atteint en moins d'une seconde. Pour participer au staking, un validateur doit mettre en jeu un minimum de 2000 AVAX. Une différence importante est que les validateurs ne sont pas choisis de manière aléatoire, mais participent à la validation de tous les blocs, ce qui réduit la probabilité d'attaque et augmente la tolérance aux fautes.

• Algorand (ALGO) : met en œuvre le modèle Pure Proof-of-Stake (PPoS), dans lequel la sécurité et le consensus sont obtenus en sélectionnant aléatoirement un comité de tous les détenteurs de tokens ALGO. Même un solde de portefeuille minimum est suffisant pour participer — l'algorithme PPoS ne nécessite pas de bloquer des fonds. Grâce à cet algorithme léger, Algorand traite les transactions en moins de 5 secondes et garantit une finalisation instantanée — les blocs ne peuvent pas être annulés ou réécrits.

Aujourd'hui, nous pouvons voir que le Proof-of-Stake est devenu une étape importante dans l'évolution de la technologie blockchain et offre un modèle de consensus économe en énergie et économiquement solide. Il ouvre l'accès à la validation à un plus large éventail de participants, abaissant le seuil d'entrée et augmentant la décentralisation. Des réseaux modernes tels qu'Ethereum, Cardano et Avalanche démontrent déjà le potentiel du PoS en termes de scalabilité et de sécurité. Par conséquent, avec ces avantages à l'esprit, le PoS devient de plus en plus la base des écosystèmes décentralisés du futur.

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