La preuve d'enjeu (PoS) est un mécanisme de consensus de  blockchain dans lequel les  validateurs engagent l'actif natif du réseau à titre de garantie économique et participent à la proposition, à la vérification et à la finalisation des blocs. L'influence de vote et les règles de sélection varient selon le protocole ; la PoS ne signifie donc pas que le plus gros détenteur choisit à lui seul chaque bloc. Le protocole combine pondération de l'enjeu, aléatoire, signatures des validateurs, choix de fourche et pénalités pour coordonner un registre unique accepté.

La PoS répond au besoin d'un accord de réseau ouvert sans le minage par  preuve de travail. La sécurité vient du fait que les actions de consensus malhonnêtes sont économiquement punissables et qu'une part définie du poids des validateurs est nécessaire à la confirmation ou à la finalité. Les  récompenses de staking compensent la disponibilité et les votes corrects des validateurs, mais il s'agit d'un paiement pour des obligations de protocole, non d'un intérêt garanti. Les défaillances logicielles, les interruptions de service, le slashing, la garde des actifs et le risque de prix des jetons subsistent.

Qu'est-ce que la preuve d'enjeu (PoS) ?

La preuve d'enjeu (PoS) est un type de mécanisme de consensus de blockchain dans lequel les validateurs engagent ou immobilisent des cryptomonnaies pour participer à la sécurisation du réseau. Selon le protocole, les validateurs peuvent proposer des blocs, vérifier des transactions, voter sur l'état du réseau ou contribuer à la finalisation des blocs. Une participation honnête peut rapporter des récompenses de staking, tandis que certains réseaux pénalisent les validateurs pour une indisponibilité ou un comportement malveillant.

Les mises en oeuvre de la PoS varient sensiblement d'une blockchain à l'autre.  Ethereum,  Solana,  Cardano et  Avalanche utilisent des systèmes différents de sélection des validateurs, de délégation, de récompenses, de pénalités et de finalité. Le staking via une plateforme d'échange ou un protocole de staking liquide est distinct du mécanisme de consensus sous-jacent et peut introduire des risques supplémentaires de garde, de liquidité ou liés aux  smart contracts.

Comment fonctionne la preuve d'enjeu ?

La preuve d'enjeu fonctionne en imposant aux validateurs d'engager le jeton natif de la blockchain avant de pouvoir participer au consensus. Le processus exact diffère selon le réseau, mais suit généralement les étapes suivantes :

1. Les validateurs engagent des jetons : les participants verrouillent ou engagent directement des jetons, tandis que certains réseaux permettent aussi à d'autres détenteurs de déléguer leur enjeu à des validateurs.

2. Le réseau sélectionne les validateurs : le protocole choisit les validateurs chargés de proposer ou de vérifier les blocs selon des règles qui peuvent tenir compte de l'enjeu, de l'aléatoire, de la performance des validateurs ou d'autres facteurs.

3. Les validateurs vérifient les transactions : les validateurs sélectionnés contrôlent que les transactions et les changements d'état proposés respectent les règles du réseau avant de les approuver.

4. Le réseau atteint le consensus : les votes ou confirmations des validateurs aident à déterminer quels blocs font partie de la blockchain acceptée et à quel moment ils deviennent définitifs.

5. Récompenses et pénalités s'appliquent : les validateurs honnêtes peuvent gagner des récompenses, tandis qu'une indisponibilité ou un comportement malveillant peut entraîner une réduction des récompenses ou des pénalités comme le slashing, selon le protocole.

Ethereum, Solana, Cardano et d'autres réseaux PoS appliquent ces étapes différemment. Par exemple, Ethereum utilise des proposeurs de blocs sélectionnés aléatoirement et des attestations de validateurs, tandis que d'autres réseaux recourent à des systèmes différents de sélection de chef de file, de délégation et de finalité.

Quels sont des exemples de blockchains à preuve d'enjeu ?

La preuve d'enjeu décrit une vaste famille de consensus plutôt qu'un protocole unique figé. Ces réseaux montrent comment la sélection des validateurs, la délégation, la temporalité et la finalité peuvent différer.

• Ethereum : les validateurs activent des soldes de 32 ETH, attestent les blocs et contribuent par leurs votes aux points de contrôle justifiés et finalisés selon les règles PoS d'Ethereum.

• Cardano : le protocole Ouroboros sélectionne les chefs de slot en fonction de l'enjeu, tandis que les détenteurs peuvent déléguer leurs  ADA à des stake pools sans transférer la garde au titre du protocole.

• Solana : les validateurs utilisent un vote pondéré par l'enjeu en parallèle de la preuve d'historique, qui fournit une séquence cryptographique pour ordonner les événements et coordonner la production de blocs.

• Avalanche : les validateurs engagent des AVAX et échantillonnent de façon répétée d'autres validateurs pour bâtir un accord, selon une conception de consensus distincte du vote par points de contrôle à la manière d'Ethereum.

Quels sont les principaux avantages et cas d'usage de la preuve d'enjeu ?

La preuve d'enjeu utilise une garantie économique et les votes des validateurs pour sécuriser les réseaux sans calcul de hachage compétitif continu. Ses avantages dépendent de la mise en oeuvre.

1. Besoin énergétique direct plus faible : les validateurs exploitent toujours une infrastructure fiable, mais ils ne rivalisent pas en faisant tourner en continu du matériel de minage spécialisé pour remporter chaque bloc.

2. Responsabilité économique : les récompenses du protocole encouragent une validation en temps voulu, tandis que les pénalités et le slashing peuvent réduire la garantie après une indisponibilité ou des signatures manifestement contradictoires.

3. Finalité et réseaux programmables : la PoS peut prendre en charge des votes de finalité explicites pour les systèmes de paiement, les plateformes de smart contracts, les chaînes applicatives et les réseaux interopérables.

4. Participation déléguée : certains réseaux permettent aux détenteurs de déléguer leur enjeu sans exploiter de matériel de validateur, bien que la concentration de la délégation chez quelques opérateurs affaiblisse la décentralisation.

Quelles sont les limites et les risques de la preuve d'enjeu ?

La PoS remplace la compétition de minage par une sécurité fondée sur l'enjeu, mais elle peut encore concentrer le contrôle et exposer les validateurs ou les délégants à des pertes opérationnelles et de marché.

1. Concentration de l'enjeu et de la délégation : les gros détenteurs, les prestataires de staking ou les validateurs peuvent accumuler de l'influence lorsque les utilisateurs délèguent régulièrement aux mêmes opérateurs.

2. Défaillances d'infrastructure corrélées : des clients de validation, des hébergeurs ou des systèmes de gestion de clés partagés peuvent faire échouer ou mal fonctionner de nombreux validateurs en même temps.

3. Pénalités et slashing : les validateurs peuvent perdre des récompenses pour des obligations manquées et perdre une partie de leur garantie pour des infractions définies par le protocole, comme des signatures de consensus contradictoires.

4. Risque de liquidité et de prix : les verrouillages, les files de retrait, l'évolution de l'émission, les frais des prestataires et la baisse du prix des jetons peuvent dépasser les récompenses de staking perçues par un détenteur.

Pourquoi les récompenses PoS et le slashing sont-ils nécessaires ?

Les réseaux PoS utilisent des incitations économiques pour encourager les validateurs à participer honnêtement et à maintenir la disponibilité de la blockchain. Les validateurs peuvent gagner des récompenses pour des activités telles que proposer des blocs, vérifier des transactions, voter sur le consensus ou maintenir une disponibilité fiable. Selon le réseau, les validateurs qui ne s'acquittent pas de leurs obligations peuvent perdre des récompenses ou recevoir des pénalités.

Le slashing est une pénalité plus lourde utilisée par certains réseaux PoS lorsque des validateurs enfreignent des règles de consensus importantes, comme signer des blocs contradictoires ou agir de façon malveillante. Le slashing peut supprimer une partie de l'enjeu d'un validateur et, dans certains protocoles, l'exclure de la participation active. Tous les réseaux PoS n'appliquent pas les mêmes règles de slashing ; les utilisateurs doivent donc vérifier le protocole concerné lorsqu'ils évaluent les risques de staking.

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