Un guide comparatif des algorithmes de consensus Blockchain : PoW vs PoS

Création de réseau distribué décentralisé de la technologie Blockchainateun système exempt de corruption et offrant une sécurité, une transparence et une immuabilité supérieures : vous le savez déjà ! Mais vous êtes-vous déjà demandé comment un système sans autorité centrale est gouverné ou comment les décisions prises concernant les transactions sont vérifiées ? 

L'une des promesses les plus importantes de la technologie blockchain est un système peer-to-peer sans confiance dans lequel une communauté aide à vérifier si les transactions sont authentiques. Cependant, vous êtes-vous déjà demandé exactement comment cela se produit ? Eh bien, différentes blockchains utilisent différentes méthodes appelées algorithmes de consensus de blockchain.  

Also known as consensus protocols, these algorithms are sets of rules through which the networks operate. If that sounds interesting, read our comprehensive guide to discover what blockchain consensus algorithms are, their objectives, how they work, and the difference between the two most popular ones in use today.  

Comment fonctionnent les blockchains 

L’ENTREPRISE blockchain is a system for recording information that can’t be altered or hacked into. Also called Distributed Ledger Technology (DLT), blockchain uses decentralization cryptographic hashing to create a secure and transparent history of digital assets.

While blockchain runs on a more complex system, the analogy somehow explains how it works—the easiest illustration of how the blockchain works are Google Doc. You can share and distribute any documents created via Google Docs within a team instead of copying and transferring them.

Google Docs uses a decentralized distribution chain that enables all team members to access the document simultaneously. All changes made on the document are recorded in real-time and are transparent, as no member is locked out.  

Chaque bloc de la chaîne de blocs comporte plusieurs transactions. Chaque fois qu'un utilisateur ajoute une nouvelle transaction sur la blockchain, l'enregistrement de la transaction est ajouté à tous les registres des participants. 

De même, chaque fois qu'un utilisateur modifie un bloc de la chaîne, il apparaît à tous les ordinateurs participants qu'une modification a été apportée. N'importe quel pirate l'intention de corrompre le système devrait changer tous les blocs de la chaîne dans chaque version distribuée de la chaîne. 

Qu'est-ce qu'un mécanisme de consensus Blockchain ?

A consensus mechanism is a formula by which any group of people without a superior central authority reach decisions and ensure compliance with agreements. A blockchain consensus algorithm refers to the process through which users or peers within a blockchain network reach a common agreement or consensus regarding the real-time state of the blockchain. 

The consensus protocol enables the blockchain network to achieve reliability and create trust between different notes, besides guaranteeing security within the distributed ledger. A consensus algorithm becomes an integral part of every blockchain app or DApps projet au sein de la blockchain. 

Blockchain consensus mechanisms are generally responsible for the following three things: 

• Ils s'assurent que le prochain bloc de la chaîne est la seule version correcte de la vérité. 
• They prevent malicious attackers from achieving 51% hash power and usurping the system, and successfully forking the chain.
• Ils garantissent la fiabilité d'un réseau, comprenant plusieurs nœuds, ce qui est l'un des aspects les plus importants car il affirme l'intégrité du réseau. L'élément le plus critique des mécanismes de consensus est de s'assurer que les utilisateurs ne dépensent pas deux fois la même crypto-monnaie (double dépense).   

Other financial service providers like credit and debit card companies don’t operate consensus mechanisms since, unlike blockchain companies, the firms control their networks. The system sends the information to a central database whenever you use their credit cards. Credit card users believe that companies can protect both their data and the process of their respective orders during transactions.    

Since only the credit card company controls its entire network, they reserve the right to reverse or censor any transaction. Besides the right to censorship and their inability to resolve disputes, most centralized databases are highly susceptible to the risk of hacking and corruption.  

Entrez dans la blockchain et dans l'ère des crypto-monnaies ; il est devenu possible d'effectuer des transactions peer-to-peer dignes de confiance, immuables et traçables au sein d'un réseau décentralisé. Puisqu'il n'y a pas d'autorité centrale ou supérieure au sein de ces réseaux pour faire respecter les règles établies, les différents types d'algorithmes de consensus blockchain garantissent que chaque participant au réseau est d'accord et joue selon les règles.   

Objectifs des mécanismes de consensus Blockchain

Les éléments suivants font partie des principaux objectifs des mécanismes de consensus de la blockchain. 

# 1. Accord unifié

Attaining a unified agreement is one of the main objectives of the consensus mechanism. The protocols embedded within the blockchain’s distributed network ensure that all the data entered during the process is true and accurate and that the ledger’s status remains up-to-date. As a result, users can transact without necessarily building trust with their peers.   

# 2. Create a Common Economic Incentive

Since the blockchain is a trustless system that regulates itself, the interests of all participants must be aligned. In such a situation, a blockchain consensus algorithm rewards those who toe the line and punishes the bad actors while regulating economic incentives.   

# 3. Justice et équité 

Consensus protocols ensure that all interested users can participate within the network using the same basics. As a result, it justifies the decentralization and open-source aspects of the blockchain system.

# 4. Éliminerate Défauts 

La méthode du mécanisme de consensus garantit également que la blockchain est cohérente, fiable et exempte de défauts, ce qui signifie que le système peut fonctionner indépendamment à tout moment, y compris en cas de pannes et de menaces.

Types of Blockchain Consensus Algorithms: Proof of Work vs. Proof of Stake

Il existe de nombreux algorithmes de consensus au sein de l'écosystème de la blockchain, et beaucoup d'autres sont encore en cours de développement. Par conséquent, chaque utilisateur ou entrepreneur doit connaître les caractéristiques des différents mécanismes de consensus et savoir identifier ceux qui sont faibles. Après avoir appris les bases des algorithmes de consensus blockchain, il est temps de découvrir les forces et les faiblesses des deux méthodes de consensus les plus populaires. 

Proof of Work (PoW) et Proof of Stake (PoS) are the most widely used blockchain consensus methods. Both regulate le process through which peer-to-peer transactions are verified and added to a blockchain’s public distributed ledger without a central authority. Knowing the differences between PoW vs. PoS can help you easily evaluate the cryptos in your portfolio.   

Qu’est ce que les Proof of Work (PoW)?

L’ENTREPRISE Proof of Work consensus method debuted in the early 1990s to deal with spam par email. The idea behind it was that a computer needed to perform a small amount of work before it could send an email. While the work was meant to be trivial for anyone sending a legitimate email or two, it demanded vast amounts of resources and computing power for anyone intending to send mass emails. Bitcoin’s creator Satoshi Nakamoto was the first person to apply digital money technology in Bitcoin’s white paper. 

un. Commande de la chaîne de blocs

You already know that a blockchain is made of a string of blocks representing groups of transactions aligned chronologically. The first block in the proof of work-based blockchain is hard coded into the software and is called block 0 or the Genesis block. While the first block doesn’t reference any previous blocks, all other blocks entering the blockchain must reference previous blocks. Each carries carrying a copy of the updated ledger.    

b. Consommation d'énergie 

L’ENTREPRISE proof of Work algorithm uses a competitive race to determine who among participants (mineurs de crypto-monnaie) peut ajuster le grand livre. Les mineurs doivent utiliser l'énergie de calcul pour se qualifier pour proposer des blocs valides conformément aux règles du réseau. 

Computers running the Bitcoin software, known as nodes, validate transactions, prevent double spending, and determine whether any proposed block should join the chain. Bitcoin miners compete against each other to get the chance to create a new block by solving complex mathematical sums through a process called hashing. The mathematical problems are difficult to solve, but the network can easily verify the correct solution. 

c. Participation

The PoW consensus method combines computational power with cryptography to build consensus and validate transactions recorded in the blockchain. Miners participating in the hashing process must generate the correct answer to the mathematical problem to qualify to add a new block to the chain. 

Les mineurs participants devineront une chaîne de nombres pseudo-aléatoires qui, lorsqu'ils sont combinés avec les informations du bloc et transmis par un ordinateur à fonction de hachage, doivent fournir une solution qui correspond aux conditions définies à l'avance par l'algorithme. 

Une fois qu'une réponse est dérivée, le système diffuse le hachage gagnant sur le réseau afin que d'autres mineurs puissent vérifier sa validité. Si les autres mineurs vérifient le hachage, le bloc sera ajouté à la blockchain et le mineur qui réussit recevra une compensation via la récompense de bloc.

ré. Répartition des récompenses 

The person who mines a block accepted as valid within the network receives a block reward, usually a new cryptocurrency. For cryptocurrencies like Bitcoin, the blockchain systematically reduces the block reward amount after a given number of blocks have been created to keep the total amount of funds finite and déflationniste.  

Qu’est ce que les Proof of Stake (PoS)?

L’ENTREPRISE Proof of Stake (PoS) consensus method is an amendment of the PoW that debuted in 2012. Instead of solely relying on computers competing against each other to create the correct hash, the objective of a PoS consensus protocol is to allow participation through the ownership of the particular cryptocurrency. The aim was to primarily deal with the PoW’s high energy consumption to determine blockchain ordering.

L'algorithme PoS utilise un ensemble prédéterminé de facteurs pour élire de manière pseudo-aléatoire un nœud parmi les propriétaires de pièces afin de proposer le bloc suivant à la blockchain. C'est le rôle du nœud sélectionné de vérifier la validité des transactions au sein d'un bloc en plus de signer et de proposer le bloc à la blockchain pour validation. 

un. Commande de la chaîne de blocs        

Like the PoW mechanism, the PoS consensus method consists of a string of blocks aligned chronologically. The first block within a PoS-based blockchain is also hardcoded into the genesis block software. All subsequent blocks added to the blockchain must reference the previous block and carry an entire copy of the updated ledger. However, unlike the PoS method, participating nodes don’t compete to get selected to add blocks. As a result, new blocks are usually forged or minted instead of mined.     

b. Consommation d'énergie

PoS-based blockchains are famous for using an energy-efficient system to determine who can propose new blocks and are not dependent on high energy consumption and computing power. Proponents of the PoS consensus mechanism bill it as an environmentally-friendly mechanism in which an individual node gets assigned the business of creating new blocks instead of competing against each other.   

Because PoW mining and PoS minting both require energy consumption, mining and minting nodes are motivated to use the cheapest form of electricity possible, which most often comes from renewable resources such as hydroelectric power, wind, or solar rather than greenhouse sources émettrices comme le charbon.

Alors que les mineurs PoS n'ont besoin que d'une source Internet active qui nécessite une petite quantité d'énergie, les mineurs PoW, d'autre part, doivent acquérir du matériel spécialisé (GPU), équipement de minage, et d'autres appareils coûteux pour avoir une chance de produire un bloc.   

c. Participation

To participate in the PoS consensus method and stand a chance to get selected to add blocks to the chain, a user is required to pieu or lock a specific amount of the blockchain’s tokens in a particular smart contract. Your chance of getting selected to participate is determined by the amount of cryptocurrency you stake.

Users who act maliciously or violate the laid down rules could end up losing their stake as punishment. The PoS algorithm employs several other determining factors to avoid favoring only the wealthiest nodes, some of which include pure randomization or the number of times a node has staked coins.    

ré. Répartition des récompenses

Comme le mécanisme de consensus PoW, les utilisateurs qui proposent avec succès un bloc valide sont récompensés par une récompense de bloc, faisant référence à la crypto-monnaie de la blockchain. Néanmoins, étant donné que la propriété des pièces détermine la sélection, certains échanges de crypto-monnaie offrent des services de mise en plaçant des mises au nom des utilisateurs en échange de paiements réguliers. 

PoW vs PoS : à quoi appartient l'avenir ? 

Our verdict of the proof of work vs. proof of stake blockchain consensus algorithms is that both work differently to achieve the same purpose. However, since the proof of stake is still relatively new in the market, it may be unfair to pass judgment on which one among them is the outright winner. 

PoW has been the traditional consensus mechanism in most original blockchains like Bitcoin and Ethereum. However, Ethereum is in the process of adopting a new PoS protocol in a bid to showcase the potential of the emerging consensus method. 

The PoW consensus mechanism has endured the test of time and has proven itself as a way of securing a blockchain. However, it negatively impacted network scalability, which affects transactions adversely. These days, individuals rarely get a chance to mine, as large centralized mining organizations with immense computing power have taken it over, making the associated costs unsustainable.    

L'algorithme PoS, d'autre part, est plus économe en énergie et les réseaux sous-jacents bénéficient d'une évolutivité plus élevée et de transactions plus efficaces. Cependant, le mécanisme offre moins de sécurité pour les crypto-monnaies jalonnées par les participants. 

Conclusion

PoS came in to address flaws inherent in the PoW mechanism and, of course, thrive on the energy efficiency side. However, both blockchain consensus algorithms may be around in the foreseeable future, considering that Bitcoin is stuck with PoW while Ethereum gravitates towards PoS.  

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