La blockchain, le Proof of Work et le Proof of Stake : la confiance sans confiance

Commençons par le début.

Une blockchain, ou chaîne de blocs, est un registre numérique distribué, dans lequel les données sont enregistrées de manière chronologique, transparente, infalsifiable… et sans autorité centrale.

Chaque "bloc" contient :

Le tout forme une chaîne ininterrompue. Si vous touchez à un bloc, le hash change, donc la chaîne casse. Cela rend la manipulation des données quasi impossible sans être détecté.

Mais là où la blockchain devient vraiment révolutionnaire, c’est qu’elle est répliquée sur des milliers d’ordinateurs dans le monde, qu’on appelle des nœuds. Personne ne peut la contrôler seul. C’est ce qu’on appelle une technologie décentralisée.

Très bien, me direz-vous, mais si tout le monde peut écrire sur ce registre, comment éviter la triche ?

Par exemple :

C’est là qu’intervient le mécanisme de consensus.

C’est le protocole qui permet à tous les ordinateurs d’un réseau décentralisé de se mettre d’accord sur ce qui est vrai, sans avoir besoin de patron, ni de tiers de confiance.

Il existe plusieurs mécanismes de consensus, mais les deux principaux sont :

Le Proof of Work, littéralement "preuve de travail", est le système historique introduit par Bitcoin.

Voici comment cela fonctionne :

Des ordinateurs spécialisés, appelés mineurs, se lancent dans une compétition pour résoudre un problème mathématique très difficile, mais dont la solution est facile à vérifier.

Concrètement, ils doivent trouver un hash (une suite de caractères) qui commence par un certain nombre de zéros. Pour cela, ils testent des milliards de combinaisons par seconde.

Le premier à trouver la bonne réponse gagne le droit d’ajouter un bloc à la blockchain.

Et il est récompensé en cryptomonnaie (par exemple, 6.25 BTC aujourd’hui pour le Bitcoin — ce montant diminue tous les 4 ans avec le “halving”).

Parce qu’il est extrêmement coûteux en énergie et en matériel de tricher. Pour réécrire l’histoire, un pirate devrait contrôler plus de 50 % de la puissance de calcul du réseau. Mission quasi impossible, sauf à posséder un data center géant et très coûteux.

Le PoW est très robuste, mais il est aussi :

• lent : un bloc toutes les 10 minutes pour Bitcoin.

• coûteux : la consommation énergétique est gigantesque (plusieurs pays pourraient tourner avec…).

• centralisé de facto : seuls les plus riches peuvent se payer les machines performantes nécessaires pour miner efficacement.

Pour résoudre les problèmes du PoW, une autre approche a vu le jour : le Proof of Stake, ou “preuve d’enjeu”.

Ethereum, deuxième plus grosse cryptomonnaie du monde, est passé à ce mécanisme en 2022.

Ici, pas besoin de résoudre des énigmes mathématiques. Pas de calculs énergivores.

Au lieu de cela, ce sont des personnes qui mettent en jeu (stake) une certaine quantité de cryptomonnaie (par exemple, 32 ETH sur Ethereum) pour devenir des validateurs.

Ils sont ensuite sélectionnés de manière pseudo-aléatoire pour proposer et valider les blocs.

Parce que si vous êtes validateur et que vous validez une transaction frauduleuse, vous perdez tout ou partie de votre mise. C’est ce qu’on appelle le slashing.

Autrement dit : on vous donne un pouvoir de validation à condition que vous ayez quelque chose à perdre. Le système vous incite donc à jouer franc-jeu.

• Très faible consommation d’énergie (Ethereum a réduit la sienne de plus de 99 %).

• Plus rapide : jusqu’à plusieurs blocs par seconde.

• Plus accessible : pas besoin de matériel coûteux pour participer.

• Le PoS peut favoriser une certaine concentration de la richesse (les gros possédants valident plus souvent, donc gagnent plus).

• Il est parfois critiqué pour être moins "incorruptible" que le PoW, même si cela reste théorique.

La blockchain, c’est une révolution de la confiance. Grâce à des mécanismes comme le Proof of Work ou le Proof of Stake, des millions de personnes peuvent échanger de la valeur sans jamais se connaître, sans jamais avoir besoin de se faire confiance, sans aucun intermédiaire.

C’est à la fois fascinant, complexe, et encore en pleine évolution.

Dans un monde de plus en plus numérique, la question n’est plus “la blockchain, pourquoi faire ?”, mais “comment la rendre accessible, éthique, et utile à tous ?”

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