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

Dans un système centralisé, tel qu’une base de données contenant des informations clés sur les cartes d’identité d’un pays, il y a une entité centrale qui a le pouvoir de maintenir et de mettre à jour la base de données. La tâche de faire des mises à jour est effectuée uniquement par cette autorité centrale représentant alors le seul responsable de la tenue des registres authentiques.

Les chaînes de blocs publiques fonctionnant comme des systèmes décentralisés et autorégulés carburent sans autorité unique à l’échelle mondiale. Celles-ci impliquent la contribution de centaines de milliers de participants travaillant à la vérification et à l’authentification des transactions effectuées sur le réseau, mais également aux activités d’extraction des blocs.

Dans un tel contexte de changement dynamique du statut de la blockchain, ces grands livres distribués nécessitent alors un mécanisme à la fois fonctionnel, efficace, équitable, fiable, sécurisé et en temps réel pour garantir l’authenticité de toutes les transactions faites sur la chaîne de blocs et que tous les participants s’accordent sur un consensus concernant le statut du grand livre. Cette tâche primordiale et primaire est ainsi assurée par le « mécanisme de consensus » représentant un ensemble de règles qui permet de décider de la légitimité des contributions apportées par les participants que l’on appelle également nœuds de la blockchain.

Aujourd’hui, pour répondre à différents besoins, il existe de nombreux types de mécanismes de consensus et chacun d’entre eux fonctionne sur des principes différents avec des algorithmes variables.

Le PoW (proof-of-work) ou preuve de travail – que l’on appelle couramment mécanisme de minage, est le mécanisme de consensus le plus populaire, utilisé par des réseaux de cryptomonnaies comme le Bitcoin ou encore le Litecoin. Celui-ci exige alors qu’un nœud participant prouve que le travail fait et soumis par lui le qualifie pour recevoir le droit d’ajouter de nouvelles transactions à la chaîne de blocs. Toutefois, l’ensemble de ce mécanisme de minage nécessite une consommation d’énergie élevée avec un temps de traitement plus ou moins long.

Le PoW est le premier mécanisme de consensus utilisé, mais à cause de son fonctionnement énergivore et de son problème de traitement, d’autres mécanismes ont été mis en place par d’autres blockchains. C’est le cas du PoS (proof-of-stake) ou preuve d’enjeu qui est une alternative peu coûteuse et peu consommatrice d’énergie. Celui-ci consiste à attribuer la responsabilité de la tenue du grand livre public à un nœud participant en fonction du nombre de tokens de cryptomonnaies qu’il détient. Toutefois, cette méthode présente un certain inconvénient : l’incitation à garder ces jetons au lieu de les dépenser.

Si les proof of work et proof of stake sont les mécanismes de consensus les plus utilisés dans l’univers blockchain, il en existe bien d’autres encore :

• Le PoC (proof-of-capacity) ou preuve de capacité qui permet de partager l’espace disque des nœuds participants sur le réseau – plus un nœud dispose d’un espace disque élevé, plus il se voit accorder des droits pour la tenue du grand livre public.
• Le PoA (proof-of-activity) ou preuve d’activité qui est un hybride entre le PoW et le PoS.
• Le PoB (proof-of-burn) ou preuve de gravure est un mécanisme exigeant des participants l’envoi de petites quantités de cryptomonnaies à des adresses de portefeuille inaccessible, ce qui a pour effet de les « brûler ».
• Le PoH (proof-of-history) ou preuve d’historique encode le passage du temps de manière cryptographique pour obtenir un consensus sans dépenser beaucoup de ressources.
• Le PoET (proof-of-elapsed-time) ou preuve du temps écoulé reposant sur un système de loterie équitable – utilisation d’un temps écoulé généré aléatoirement pour décider des droits d’exploitation et bloquer les participants gagnants sur le réseau.

Il y a également le mécanisme de consensus Hashgraph ainsi que zk-SNARK et bien d’autres encore.

Des articles relatifs :

• Tout savoir sur la cryptographie ;
• Qu’est-ce qu’un fork ? ;
• Comprendre le système de protocole sur la chaîne de blocs ;
• L’utilisation du jeton ou token sur la blockchain ;
• Qu'est-ce qu'un bloc ? ;
• Qu'est-ce que la gouvernance de la blockchain ? ;
• L’utilisation du smart contract ;
• Qu'est-ce qu'une dApp ? ;
• Qu'est-ce qu'une blockchain autorisée ? ;
• Comprendre la gestion d'actifs cryptographiques ;
• Qu’est-ce que la double dépense ? ;
• L’univers de Cardano ;
• Qu'est-ce que Solana ? ;
• Qu'est-ce que Terra ? ;
• Qu'est-ce que Bancor ? ;
• Qu'est-ce que le Near Protocol (NEAR) ?