Dans n’importe quel système centralisé, l’administrateur a l’autorité sur la base de données. Ce dernier a ainsi le pouvoir de modifier ou supprimer les données car il en est l’unique détenteur. Cette position dominante a conduit à plusieurs utilisations abusives des données par des entreprises privées. Nous pouvons citer comme exemple le scandale de Cambridge Analytica et leur utilisation massive des données personnelles issues de Facebook afin d’influencer les élections présidentielles américaines et le vote du Brexit.
La technologie blockchain a pour intérêt de décentraliser ces systèmes, d’offrir plus de transparence aux utilisateurs et surtout leur permettre de posséder leurs données. Mais, cette promesse repose sur plusieurs prouesses technologiques et notamment la mise en place d’un mécanisme de consensus.
Qu’est-ce qu’un mécanisme de consensus ?
Si un consensus est simplement un accord général (satisfaisant au moins 51% des nœuds du réseau), un mécanisme de consensus permet au réseau de travailler ensemble, de manière sécurisée, et d’établir la même vérité pour la suite de la chaîne.
Pour faire simple, lorsqu’un membre du réseau (nœud) effectue une nouvelle transaction, celle-ci est diffusée à l’ensemble du réseau. N’oublions pas que chaque nœud possède l’historique des transactions précédentes. Afin de s’assurer que chaque nœud possède bien la même version de l’historique que les autres, il faudra s’assurer que chaque transaction est vérifiée. Ainsi, les nœuds du réseau doivent vérifier chaque nouvelle transaction pour pouvoir la valider et créer un nouveau bloc dans la chaîne de blocs. Cette validation se fait par ce qu’on appelle un mécanisme de consensus.
Comment fonctionne un consensus : étude de cas avec le Proof-of-Work
La preuve de travail est un consensus où les mineurs (les ordinateurs faisant tourner un nœud) sont en compétition pour résoudre une équation mathématique complexe. Ce consensus a été démocratisé grâce à l’émergence de Bitcoin. Dans ce protocole, le premier mineur à résoudre cette équation pourra miner un nouveau bloc et sera récompensé par des Bitcoin. Pour ce faire, le mineur doit avoir un ordinateur suffisamment puissant et donc consommer une grande quantité d’énergie. Vous noterez qu’il est donc important que la récompense en BTC soit supérieure au coût énergétique du minage pour que cela lui soit profitable. À l’heure où nous écrivons cet article, les mineurs sont récompensés avec 6.25 BTC par bloc miné et ce montant sera divisé par deux au prochain halving (tous les quatre ans environs).
Combien existe-t-il de mécanismes de consensus ?
Il existe des dizaines de mécanismes de consensus comme par exemple :
- Preuve de travail ou Proof of Work (PoW)
- Preuve d’enjeu ou Proof of Stake (PoS)
- Preuve d’enjeu déléguée Delegated Proof of Stake (DPoS)
- Preuve de capacité ou Proof of Capacity (PoC)
- Preuve d’autorité ou Proof of Authority (PoA)
- Preuve de destruction ou Proof of Burn (PoB)
- …
Des mécanismes de consensus sont créés régulièrement pour améliorer certains aspects comme la sécurisation de la blockchain. Si la preuve de travail (PoW) et la preuve d’enjeu (PoS) représentent une très grande partie des consensus utilisés par l’écosystème, il existe une très longue liste de consensus ayant chacun leurs avantages et leurs défauts. Par exemple, le Proof-of-Work de Bitcoin permettrait une très grande sécurité au réseau alors que le Proof-of-Stake (futur consensus d’Ethereum après sa transition) permet une meilleure scalabilité.
- La preuve d’enjeu (Proof-of-Stake) : dans ce système, les participants vont bloquer des jetons dans un pool. Plus on bloque de jeton (la durée est également prise en compte), plus on a de chance de pouvoir valider un bloc (et donc être récompensé).
- La preuve d’enjeu par déléguée (DPoS) : ce consensus reprend le fonctionnement du PoS en obligeant les nœuds à bloquer des tokens. Cependant, les nœuds vont voter pour élire des délégués qui seront chargés de valider les transactions. C’est donc un processus hautement démocratique.
A noter qu’il existe un concept bien connu des développeurs blockchain : le trilemme des Blockchain.
Lire plus : PoW VS PoS : quelle différence ?
Qu’est-ce que le Trilemme des Blockchain ?
Le terme a été inventé par Vitalik Buterin, le fondateur d’Ethereum. Il représente les trois axes de développements d’une blockchain. Le dilemme ici est de pouvoir choisir seulement des axes parmi les trois. Certains projets tentent d’offrir une solution alternative comme Avalanche et son fonctionnement sur 3 blockchains ayant chacune leurs utilités et fonctionnement et étant toutes les trois interopérables.
Nous pouvons citer certains algorithmes participant au mécanisme de consensus mais il est important de garder en tête que la finalité est la même : s’assurer que 51% des nœuds valident la véracité d’une information afin que cette dernière soit ajoutée à la suite de la chaîne de bloc.
Lire plus : Qu’est-ce que le trilemme des blockchains ?
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