Qu'est-ce que la preuve de l'histoire ?

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Paul Hopmans
Crypto Expert
Paul Hopmans

Les crypto-monnaies utilisent un algorithme de consensus, qui est une méthode de protection de la chaîne de blocs et du grand livre d'une crypto-monnaie. Les milliers de crypto-monnaies qui existent aujourd'hui utilisent une variété d'algorithmes de consensus, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Anatoly Yakovenko, le fondateur de Solana, a développé un algorithme de consensus unique pour le réseau Solana, appelé Proof of History. Grâce à cet algorithme de consensus, Solana a acquis une notoriété et une popularité considérables. En comparant Proof of History avec d'autres algorithmes de consensus, nous verrons à quel point le concept de consensus de Proof of History est "supérieur".

Inhoudsopgave

  1. Qu’est-ce qu’un algorithme de consensus ?
  2. Qu’est-ce que la preuve de l’histoire (PoH) ?
    1. Comment fonctionne la répétition de l’histoire ?
    2. Un exemple de preuve de l’histoire
    3. Inconvénients du test d’anamnèse
    4. Conclusion

Qu’est-ce qu’un algorithme de consensus ?

Avant de se plonger dans l’algorithme de consensus Proof of History, il convient de donner un aperçu des algorithmes de consensus les plus courants. La plupart des crypto-monnaies utilisent aujourd’hui l’algorithme de consensus Proof of Work ou Proof of Stake.

Preuve de travail (PoW)

Proof of Work (PoW) est le premier protocole de consensus jamais utilisé, pour Bitcoin la première crypto-monnaie. Dans un protocole de consensus PoW, les mineurs du réseau s’affrontent pour résoudre des énigmes mathématiques compliquées. Bien que les énigmes soient difficiles à résoudre, il est facile de vérifier la solution correcte. Lorsqu’un mineur trouve la solution, il envoie un bloc contenant la solution au réseau. Tous les autres mineurs doivent vérifier si la solution est correcte. Ce processus est répété plusieurs fois, de sorte que les blocs du réseau forment une chaîne (d’où le nom de blockchain ou chaîne de blocs).

L’extraction et la validation de solutions au protocole de consensus PoW est une entreprise qui consomme beaucoup d’énergie, des milliers d’ordinateurs dans le monde entier s’efforçant de trouver la solution le plus rapidement possible. Le réseau Bitcoin consomme à lui seul autant d’électricité qu’un pays comme la Suède en une année. Compte tenu de la situation climatique catastrophique, nombreux sont ceux qui considèrent que ce protocole de consensus est contraire à l’éthique. Il existe actuellement peu d’alternatives pour rendre le PoW moins énergivore, ce qui fait que la popularité de ce protocole décline très rapidement.

Preuve d’enjeu (PoS)

En raison de la nature très énergique de l’épreuve de travail, il est nécessaire d’avoir une bonne connaissance de la situation. Ethereum est passé du protocole de consensus Proof of Work au protocole Proof of Stake (PoS). Dans le protocole Proof of Stake, les mineurs ont été remplacés par des validateurs. Les validateurs pointent (stockent) une certaine quantité de jetons d’une crypto-monnaie à partir d’un réseau de blockchain. Ils votent sur la validation de la blockchain. Si la majorité des validateurs s’accordent sur la validité d’un bloc, celui-ci est ajouté à la blockchain. La validation des blocs dans un réseau proof-of-stake se fait donc par vote.

Dans Proof of Stake, la règle est généralement la suivante : plus on mise de jetons, plus on a de chances d’être sélectionné comme validateur. Si le validateur est sélectionné, il peut proposer un bloc. Si ce bloc est validé par d’autres utilisateurs, le validateur reçoit une récompense composée des frais de transaction pour ce bloc et généralement de nouveaux jetons. Un bloc de pièces de monnaie consomme beaucoup moins d’énergie, car il nécessite moins de puissance informatique. Le système Proof of Stake est donc beaucoup plus respectueux de l’environnement que son homologue.

La preuve d’enjeu, contrairement à la preuve de travail, est moins sûre parce que la sécurité de la preuve d’enjeu est en partie déterminée par des humains et pas seulement par des ordinateurs (qui résolvent des problèmes mathématiques). Mais alors, la preuve d’enjeu n’est-elle pas sûre ? Oui, Proof of Stake peut être considéré comme un protocole de consensus sûr. En effet, les personnes agissant en tant que validateurs ont en réalité investi une somme d’argent considérable dans la crypto-monnaie en question, et il est donc peu probable qu’elles sabotent le système.

Bien que la probabilité soit minime, il est possible qu’un groupe de validateurs prenne le pouvoir lors de la preuve d’enjeu pour saboter le système. Pour ce faire, il faut que plus de 51 % des validateurs soient d’accord avec le plan de sabotage. En effet, les validateurs peuvent influencer le vote avec 51 % des voix, ce qui est également connu sous le nom de " 51% Attaque ". Ces attaques sont extrêmement rares et n’ont jamais été menées dans la pratique, puisque dans le cas des crypto-monnaies les plus connues et les plus "fiables", il est rare que plus de 51 % des jetons soient entre les mains d’acteurs malveillants.

Cependant, la sécurité la plus forte d’un réseau à preuve d’enjeu est le slash et les conséquences d’une mauvaise exécution. Le slash est une pénalité que vous recevez si vous produisez des blocs faux ou corrompus. Vous pouvez être pénalisé avec une partie ou la totalité des pièces dont vous disposez. en jeu ont, ils perdent. On peut également perdre son rôle d’auditeur, ce qui signifie que l’on perd plutôt que l’on gagne.

Un autre aspect très sûr de la preuve d’enjeu est que les personnes qui ont beaucoup de pièces en jeu et tentent de frauder le site se rendent compte que si une telle attaque est rendue publique, la crypto-monnaie perd soudain beaucoup de valeur.

On risque donc toutes ses propres pièces, qui peuvent même perdre de leur valeur, pour obtenir une petite quantité de pièces. Le principe économique de la preuve d’enjeu est intelligemment construit et une attaque est donc très rare.

Qu’est-ce que la preuve de l’histoire (PoH) ?

Solana (SOL) combine la preuve d’enjeu (Proof of Stake) et la preuve d’historique (Proof of History), créant ainsi un algorithme de consensus hybride unique. Une caractéristique importante de l’algorithme Proof of History est que la blockchain est extrêmement rapide, tout en garantissant sa sécurité de manière décentralisée.

La preuve de l’historique est une technique de blockchain qui garantit que les données historiques sont correctes et n’ont pas été manipulées. Pour ce faire, on utilise une fonction de hachage qui crée une "empreinte digitale" unique d’un paquet de données. Cette empreinte est à son tour vérifiée par les nœuds qui suivent la blockchain. Toute modification de cette empreinte est immédiatement remarquée par les nœuds, qui reconnaissent ainsi qu’il s’agit d’une fausse blockchain.

En termes plus simples, la preuve de l’historique fonctionne avec une fonction de retard vérifiable qui utilise le hachage de la sortie précédente comme nouvelle entrée. Beaucoup plus simple !

Ainsi. Proof of History utilise l’horodatage indiquant le moment où le bloc a été créé pour créer le bloc suivant avec cet horodatage. Cela permet d’éviter les fraudes temporelles, ce qui est essentiel pour cette technique.

La PoH est ainsi très précise, rapide et infalsifiable.

Comment fonctionne la répétition de l’histoire ?

Elle fonctionne en créant un horodatage de chaque bloc, puis la fonction de délai vérifiable (VDF) intervient pour prouver que cet horodatage a été créé à un moment précis. Cet horodatage est une valeur de hachage du bloc PoH précédent. Une séquence d’horodatages est appelée série temporelle ou chaîne et prouve que ces blocs ont été ajoutés à la blockchain à des moments précis.

Les horodatages sont transmis à tous les nœuds. Le VDF est très exigeant en termes de calcul, mais il est effectué par des validateurs qui disposent d’un matériel et d’un logiciel spécialement conçus à cet effet. La validation est pratiquement instantanée, car la validation d’un hachage est beaucoup plus rapide que la validation d’un bloc. Il est donc possible d’atteindre des vitesses énormes, dépassant les 50 000 transactions par seconde, ce qui constitue la plus grande réussite de Solana.

La preuve de l’histoire consiste à créer des horodatages qui prouvent qu’un bloc a été créé à un moment précis. Pensez à cette analogie : si vous participez à une compétition d’athlétisme aux Jeux olympiques et que vous prenez une photo, vous créez la preuve que la photo a été prise pendant cette compétition particulière. Pas avant ou après, car la course a eu lieu à un moment précis. Avec la preuve historique, vous créez un document historique qui prouve qu’un événement a eu lieu à un moment précis.

Tous les événements et toutes les transactions sur la blockchain Solana seront hachage avec la fonction de hachage SHA-256. Cette fonction prend une entrée et produit un résultat unique qui est extrêmement difficile à prédire. Solana prend la sortie d’une transaction et l’utilise comme entrée pour le hachage suivant. L’ordre des transactions est maintenant incorporé dans le résultat du hachage.

Ce processus de hachage crée une longue chaîne ininterrompue de transactions hachées. Cela crée une séquence claire et vérifiable de transactions qu’un validateur ajoute à un bloc sans avoir besoin d’un horodatage traditionnel. Le hachage nécessite également une durée déterminée, de sorte que les validateurs peuvent facilement vérifier le temps qui s’est écoulé.

Donc, si vous voulez être rapide, vous devez aller à Solana. Cela n’est pas passé inaperçu, compte tenu du classement.

Un exemple de preuve de l’histoire

Pour illustrer le fonctionnement du test de l’historique, nous allons utiliser un exemple. Par exemple, nous avons trois transactions, A, B et C. Solana exécute chacune de ces transactions à tour de rôle par le biais de son protocole de consensus, Proof of History. Celui-ci prend en entrée la transaction et l’horloge interne, qui mesure objectivement l’ordre des transactions, et fonctionne donc de la manière suivante :

PoH (A, timestamp 0) -> Hash : version cryptée de A au timestamp 0

PoH (B, timestamp 1) -> Hash : version cryptée de B au timestamp 1

PoH (C, timestamp 2) -> Hash : version cryptée de C au timestamp 2

Comme tout est enregistré avec des horodatages, il s’agit d’une mesure objective. Il s’agit à la fois du fait que chaque transaction s’est produite et de l’ordre dans lequel elle s’est produite. Si la transaction B a été saisie à l’horodatage 0, toute la blockchain sera affectée.

En raison de cette certitude objective, les humains n’ont pas besoin d’être impliqués dans le processus de validation. Par conséquent, la validation est beaucoup plus rapide que la preuve de travail et la preuve d’enjeu. Solana peut théoriquement atteindre une vitesse de transaction de plus de 50 000 par seconde (TPS), alors que Bitcoin atteint entre 5 et 7 TPS avec Proof of Work et Ethereum environ 30 TPS.

Regardez la vidéo YouTube suivante pour une explication visuelle de l’épreuve d’histoire.

Inconvénients du test d’anamnèse

Le potentiel de la preuve de l’histoire est très important, mais comme pour tout algorithme de consensus, il y a des inconvénients. Si vous souhaitez rejoindre Solana en tant que validateur, votre matériel doit répondre à des exigences très strictes. Si vous ne répondez pas à ces exigences, vous serez exclu en tant que validateur. Cela limite considérablement la décentralisation de Solana, car tout le monde n’a pas la possibilité de devenir validateur. De nombreuses formes de Proof of Stake sont beaucoup plus décentralisées.

Si la rapidité des transactions de Solana est un grand avantage, elle est aussi, d’une certaine manière, un obstacle. En effet, les dizaines de milliers de transactions génèrent d’énormes quantités de données. Une transaction représente environ 250 kilo-octets (ko). À raison de 50 000 transactions de 250 ko par seconde, cela correspond à environ 40 pétaoctets (ou 40 millions de gigaoctets) de données par an.

Il s’agit d’une capacité incroyablement élevée et de nombreuses entreprises, sans parler des particuliers, ne peuvent pas stocker une telle quantité de données. En théorie, 50 000 transactions par seconde semblent très attrayantes, mais pour que cela fonctionne dans la pratique, il faut d’abord trouver des solutions pour la capacité de stockage élevée. Avec l’augmentation de la taille des disques durs, le problème pourrait se résoudre de lui-même.

Conclusion

Le mécanisme de consensus de la preuve de l’histoire a un potentiel énorme. Le consensus fonctionne plus rapidement et de manière plus efficace sur le plan énergétique que de nombreux autres algorithmes, tels que la preuve de travail. Grâce à l’horodatage, la validation d’un bloc est extrêmement sûre, puisque le temps est une quantité donnée. Cependant, la preuve de l’historique présente également des inconvénients. Par exemple, l’exécution de la preuve de l’historique nécessite une puissance de calcul et une capacité de données élevées de la part du matériel de validation. Seul l’avenir nous dira si PoH est une preuve de l’histoire !

Cependant, Proof of History est bien accueilli par le marché. Les investisseurs ont foi en la preuve de l’histoire, comme en témoigne le fait que Solana figure parmi les dix premières crypto-monnaies en termes de capitalisation boursière et que de plus en plus de développeurs créent des applications sur le réseau Solana. Il reste à voir si Proof of History constituera la base de nombreuses autres crypto-monnaies à l’avenir, mais il ne fait aucun doute que nous la suivrons avec un intérêt supérieur à la moyenne dans les années à venir.