Explorer des mécanismes de consensus innovants au-delà du PoW et du PoS : PoA, PoH, DPoS, PBFT et modèles hybrides

La blockchain a élargi et diversifié sa portée à un autre niveau, avec ces progrès, la sélection du bon mécanisme de consensus est devenue l'une des décisions les plus cruciales.

La technologie Blockchain a progressé rapidement, introduisant divers mécanismes de consensus qui jouent un rôle central dans la détermination de la sécurité, de l'évolutivité, de la vitesse de transaction, de la consommation d'énergie et de la confiance des utilisateurs d'une blockchain. Alors que les mécanismes traditionnels tels que le Proof of Work (PoW) et le Proof of Stake (PoS) ont leurs forces et leurs faiblesses, comme la forte consommation d'énergie du PoW et le potentiel de centralisation du PoS, de nouveaux modèles de consensus émergent pour offrir des solutions plus adaptées. Ces modèles avancés sont conçus pour des besoins spécifiques, comme accélérer les réseaux privés, gérer des volumes de transactions élevés ou s'appuyer sur des validateurs de confiance pour assurer le bon fonctionnement des choses.

Dans ce guide, nous explorerons cinq mécanismes de consensus innovants au-delà du PoW et du PoS, en fournissant des exemples de codage pratiques et en discutant de leurs applications. En comprenant ces techniques, les développeurs peuvent améliorer les performances, la sécurité et la confiance de leurs projets. Allons-y !

1. Preuve d'autorité (PoA)

La preuve d'autorité est un mécanisme de consensus basé sur la réputation où les blocs sont validés par des validateurs (comptes approuvés). Mais qu’est-ce qui rend un validateur digne de confiance et comment assure-t-il la sécurité du réseau ?

Les validateurs s'appuient sur un logiciel qui gère le gros du travail de regroupement des transactions en blocs, ils n'ont donc pas besoin de surveiller en permanence leurs écrans. Cependant, il est essentiel qu’ils maintiennent leurs ordinateurs – ou « nœuds d’autorité » – sécurisés et protégés pour garantir l’intégrité du réseau.

Les validateurs doivent révéler leur identité au public, ce qui crée une responsabilité et une confiance au sein des participants au réseau. Cette transparence s'adapte parfaitement aux blockchains autorisées, où les validateurs ont souvent leur réputation en jeu.

En bref, la preuve d'autorité revient à donner à un groupe de personnes de confiance la responsabilité de vérifier les transactions. Au lieu d'utiliser des puzzles énergivores, ces autorités de confiance sont connues pour leur bonne réputation, de sorte que tout le monde pense qu'elles feront ce qu'il faut. Cela rend le processus plus rapide et plus efficace, mais cela dépend de la confiance accordée à ces autorités.

Voici un exemple de base du mécanisme de consensus du PoA :

2. Preuve d'historique (PoH)

Proof of History (PoH) est une méthode consensuelle développée par Solana et vise à augmenter l'évolutivité et la vitesse de la blockchain. Il a une manière unique de procéder : il n’a pas besoin que les nœuds se mettent constamment d’accord sur chaque transaction. Au lieu de cela, PoH crée une « horloge » vérifiable des événements hachés. Considérez-le comme une horloge numérique, où chaque tick marque la place d'un événement dans la file d'attente, facile à suivre et à vérifier pour quiconque. Cette approche permet au réseau d'éviter les enregistrements constants entre les nœuds, augmentant ainsi la vitesse des transactions et rendant la blockchain plus rapide et plus efficace dans son ensemble.

La preuve de l'histoire, c'est comme créer une chronologie d'événements qui prouve quand quelque chose s'est produit. Au lieu de résoudre des problèmes complexes, cela garantit simplement que chaque transaction peut être vérifiée par rapport à un enregistrement pour prouver quand elle a eu lieu. Cela rend le système plus rapide, car vous n’avez pas besoin de tout vérifier et revérifier.

3. Preuve de participation déléguée (DPoS)

DPoS est un cas particulier de PoS, mais contrairement au Proof-of-Stake, il existe ici une démocratie représentative pour mettre en jeu et valider les jetons et les transactions.

Dans un système DPoS, les détenteurs de jetons ne valident pas directement les transactions. Au lieu de cela, ils utilisent leurs jetons mis en jeu pour voter pour un petit groupe de représentants ou « délégués » qui seront chargés de créer des blocs et de valider les transactions. Les délégués ayant obtenu le plus de voix deviennent des producteurs de blocs.

Les systèmes DPoS permettent un vote continu, ce qui signifie que les détenteurs de jetons peuvent voter régulièrement ou modifier les délégués qu'ils ont choisis en fonction de leurs performances.

La preuve de participation déléguée, c'est comme voter pour un groupe de personnes chargé du travail de vérification des transactions. Vous possédez des jetons, et avec ces jetons, vous pouvez voter pour des représentants de confiance qui se chargeront de valider les transactions. Cela rend le système plus rapide car seules quelques personnes de confiance effectuent le travail.

Dans cet exemple, les détenteurs de jetons (Alice, Bob et Carol) votent pour les délégués en fonction de leurs enjeux. Les deux meilleurs délégués sont sélectionnés et ont le droit de produire des blocs.

4. Tolérance aux pannes byzantine pratique (PBFT)

PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) est un algorithme de consensus qui tolère les échecs byzantins et peut ainsi gérer un nœud qui échoue ou se comporte de manière malveillante.

L'échec byzantin se produit lorsque les composants d'un système distribué agissent de manière malveillante en raison de bogues ou d'erreurs et communiquent mal des informations contradictoires à travers le réseau.

La tolérance aux pannes byzantine (BFT) est essentielle dans la blockchain et les systèmes distribués car elle fournit un cadre pour maintenir l'intégrité du système malgré des participants potentiellement peu fiables ou malveillants.

La tolérance aux pannes byzantine pratique est une manière élégante de dire que le système peut toujours fonctionner même si certaines personnes (ou ordinateurs) tentent de gâcher les choses. Il garantit que tant que la plupart des participants sont d’accord, le système peut fonctionner correctement, même si quelques-uns agissent de manière malhonnête ou sont défaillants. C’est comme un groupe de personnes essayant de prendre une décision. Même si quelques personnes mentent ou ne participent pas, du moment que la plupart

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