Preuve de travail et preuve de détention

Curiosité

1. Quel actif économique spécifique un validateur de preuve d’engagement met-il en jeu, alors qu’un mineur de preuve de travail ne le possède jamais ?
2. Pourquoi un nouveau nœud rejoignant une chaîne Proof-of-Stake peut-il théoriquement faire confiance à un point de contrôle sans vérifier l’ensemble de l’historique ?
3. Comment la concentration des actifs sur les exchanges modifie-t-elle le profil de décentralisation par rapport aux matériels de minage distribués ?

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1. La preuve de travail lie la production de blocs à des coûts externes et irrécupérables : l’électricité et du matériel spécialisé. Les mineurs consomment de l’énergie pour concourir au droit d’enregistrer un bloc ; s’ils trichent, cette énergie est gaspillée à jamais. La preuve de participation remplace cela par un capital interne. Les validateurs bloquent des pièces en guise de garantie (« stake ») pour signer des blocs. S’ils adoptent un comportement prouvément malhonnête, comme signer deux blocs contradictoires, ils perdent une partie ou la totalité de ce stake. Le coût d’une attaque passe alors de la consommation d’argent à la perte de richesses existantes.
2. Ce changement crée un cercle vertueux : ceux qui détiennent le plus de pièces produisent le plus de blocs et gagnent davantage de récompenses grâce aux rendements liés au staking. La richesse engendre ainsi davantage de droits de production de blocs. Dans le système de preuve de travail, l’efficacité du matériel est importante ; dans celui de preuve de stake, c’est l’accumulation de capital qui prime. Un nouveau nœud rejoignant une chaîne basée sur la preuve de stake fait face à une « subjectivité faible » : il ne peut pas vérifier toutes les règles depuis le début sans faire confiance à un point de contrôle récent pour identifier la bonne chaîne, un compromis théorique accepté en faveur de la scalabilité qui n’existait pas dans l’histoire de Bitcoin.
3. La staking a tendance à se concentrer dans de grandes entités : des exchanges qui gèrent les fonds des clients et des fournisseurs de liquid-staking qui offrent un rendement aux particuliers. Cette centralisation du pouvoir de validation contraste avec l’approche distribuée en termes d’équipements matériels utilisée par le proof of work, bien que ces deux systèmes présentent des tendances oligopolistiques. Ethereum est passé du proof of work au proof of stake en septembre 2022 (The Merge). La Ethereum Foundation estime que ce changement a réduit la consommation d’énergie du réseau de près de 99,95 %, et il a également modifié les principes économiques liés à l’émission des tokens.
4. La sécurité du proof of work est ancrée dans la réalité physique ; l’attaquer nécessite de mettre en place ou de louer une capacité de calcul massive. La sécurité du proof of stake est ancrée dans la valeur de marché ; l’attaquer exige d’acheter suffisamment de monnaies pour avoir plus de voix que les validateurs honnêtes. Les critiques soulignent que si le prix de la monnaie chute, le coût d’une attaque diminue également, ce qui peut déstabiliser la chaîne par un cercle vicieux. Ses partisans affirment que des mécanismes de pénalisation et un haut seuil d’entrée en capital offrent une dissuasion efficace sans les coûts environnementaux associés.
5. Les compromis sont distincts. La preuve de travail est objective : un nouveau nœud peut trouver la chaîne valide à partir du bloc de génération seul, en suivant la chaîne présentant le plus grand travail cumulé. La preuve de détention offre une efficacité et des coûts d’émission plus faibles, ce qui permet des modèles déflationnistes ou à faible inflation, car les validateurs n’ont pas besoin de fortes subventions électriques pour rester sécurisés. Le choix entre ces deux approches reflète un compromis entre la vérifiabilité historique absolue et l’efficacité du capital, avec des implications différentes quant à savoir qui peut gérer un nœud complet et valider la chaîne.
6. Pour évaluer le mécanisme de consensus d’une nouvelle chaîne, vérifiez deux indicateurs : quel est le coût pour gérer un nœud qui vérifie toutes les règles, et combien de parties indépendantes le font réellement ? Dans le cas du proof of stake, examinez la distribution des pièces mises en jeu. Si quelques exchanges ou fonds contrôlent une grande proportion des validateurs actifs, l’argument de décentralisation est affaibli, quel que soit le nombre de nœuds enregistrés. Comparez cela aux chaînes basées sur le proof of work, où la distribution du hashrate parmi les mineurs indépendants indique une résilience face aux attaques coordonnées.

Faits clés

Exercice neuf, six, trois, un

Vérification des faits

Les dates, les chiffres et les affirmations ont été vérifiés à l’aide des sources publiées listées ci-dessous.

• V. Buterin, 'Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity' (2014)
• Ethereum.org, 'Frequently Asked Questions' on Proof-of-Stake
• Ethereum.org, 'Energy Consumption' documentation