Projet Casper : Ethereum en route vers la Preuve d'Enjeux

Consensus et « Preuve de »

La « Preuve de » est une partie importante de l'étape clef, appelée « consensus », dans des échanges décentralisés via une blockchain.

Le consensus est le processus qui permet de valider les nouvelles transactions en vérifiant, de manière consensuelle entre les membres de la blockchain, qu'elles sont bien correctes.

Ce consensus se compose d'une part de la validation des données (c'est à dire vérifier que le débiteur possède bien les fonds en analysant les lignes précédentes du registre) et d'autre part du choix du noeud/membre qui aura la charge de cette validation et de l'écriture du nouveau bloc.

Imaginez dix personnes qui ne se connaissent pas dans une pièce : on en choisit une - par un algorithme connu de tous - qui vérifie les transactions puis qui les écrit dans un registre. Une fois qu'elle a terminé, elle demande aux neuf autres de relire son travail et de le contresigner. Se pose alors une question : comment choisir la personne dans la pièce qui va valider les transactions ?

Les « Preuves de » apportent une solution.

Limites de la Preuve de Travail

Avec la Preuve de Travail (PoW pour Proof of Work), les noeuds qui souhaitent valider les transactions rentrent en compétition dans un concours de force brute. En clair, il s'agit d'une loterie - et non d'un puzzle mathématique.

« La PoW est une loterie payante », expliquait récemment Damien Lecan, ex Monsieur Blockchain de SQLI et nouveau CTO de Space Elephant. « Avoir plus de puissance permet d'augmenter ses chances de trouver un résultat le premier. Mais il y a une forte composante aléatoire dans le fait de trouver le bon "hash". [...] Par analogie, vous pouvez acheter beaucoup de tickets de Loto pour augmenter vos chances de gagner à chaque tirage, mais sans être sûr de gagner le gros lot ».

La PoW a été un coup de génie du créateur du Bitcoin. Elle a rendu la falsification coûteuse et a permis la rémunération des « mineurs ». Mais elle a aussi deux gros défauts : la lenteur (relative) et surtout la débauche gargantuesque d'énergie (on compare aujourd'hui celle du Bitcoin à la consommation de pays entiers).

Intérêt de la Preuve d'Enjeux (Proof of Stack)

Une des alternatives à la Preuve de Travail est la Preuve d'Enjeux (ou PoS pour Proof of Stake).

Avec la preuve d'enjeux, les noeuds qui possèdent le plus d'actifs sont prioritaires dans la validation des transactions.

Le principe est que les acteurs qui ont le plus d'intérêts impliqués (c'est à dire qui possèdent les plus gros « tas » - « stack » en anglais - d'actifs) sont les mieux placés pour s'assurer honnêtement que tout se passe bien dans la blockchain, car dans le cas contraire, leurs actifs se dévalueraient rapidement suite à une perte de confiance des membres.

Avec la PoS, la débauche d'énergie est résolue. Un algorithme - auditable et ouvert - évalue les « mineurs » prioritaires en fonction de données objectives issues de la blockchain elle-même.

Ethereum en route vers la PoS

Début mai, l'équipe de développeurs d'Ethereum a annoncé la sortie officielle du code de la toute première version de Casper Friendly Finality Gadget (FFG v0.1). « Casper » étant le nom du projet d'Ethereum pour remplacer la PoW par une nouvelle PoS.

Le passage de l'une à l'autre se fera progressivement. Dans une première phase, les deux types de « validateurs » (ceux choisis par force brute et d'autres en fonction de leurs actifs impliqués) cohabiteront.

Le choix de devenir un « validateur » dans cette période de transition impliquera plusieurs contraintes pour le noeud volontaire.

Vitalik Buterin, le créateur d'Ethereum, explique qu'il faudra envoyer un dépôt de 1500 Ethers (soit au cours où est écrit cet article : 680.000 $), être suffisamment en ligne et de voter activement.

Un barème de récompense / pénalité sanctionnera les différents comportements. Les bons élèves pourront gagner jusqu'à 5% de leur mise par an. Les autres pourront perdre de 5 à 10% de leurs actifs. Voire pire s'ils tentent de corrompre le registre (avec la perte totale de leurs actifs).

Ce barème, qui n'est pas encore définitif, n'entrera en vigueur que lorsque les clients Ethereum auront intégré Casper. Ce qui n'est pas encore le cas. Mais deux des principaux clients Ethereum - Parity et Geth (ce deuxième étant à la base de la version privée d'Ethereum) - ont d'ores et déjà fait savoir qu'ils avaient commencé à tester ce code.

La phase de consensus hybride PoW - PoS devrait durer environ deux ans.