Les mécanismes de consensus sont des algorithmes utilisés dans les réseaux de blockchain pour s’assurer que tous les nœuds du réseau sont en accord sur l’état de la chaîne de blocs et sur les transactions qui y sont enregistrées. Ils permettent de s’assurer que tous les nœuds du réseau ont une copie de la chaîne de blocs qui est à jour et cohérente, et qu’ils sont en mesure de valider de nouvelles transactions de manière sécurisée.
Il existe plusieurs mécanismes de consensus différents, qui varient selon leur niveau de complexité, leur degré de décentralisation, leurs pollution, leurs sécurisations ou encore leur fluidités. Voici quelques exemples de mécanismes de consensus couramment utilisés dans les réseaux de blockchain :
- Preuve de travail (Proof of Work) (PoW) : Ce mécanisme de consensus, qui a été utilisé pour la première fois dans le bitcoin, repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent effectuer des calculs complexes pour valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Les nœuds qui réussissent à valider un bloc sont récompensés avec une certaine quantité de cryptomonnaie. Le fait de devoir effectuer des calculs complexes rend le processus de validation coûteux en termes de temps et d’énergie, ce qui dissuade les attaques de type « 51% ».
- Preuve d’enjeu (Proof of Stake) (PoS) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent détenir une certaine quantité de cryptomonnaie pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Plus un nœud détiendra de cryptomonnaie, plus il aura de chances de valider un nouveau bloc et de recevoir une récompense. Le fait de devoir détenir de la cryptomonnaie rend le processus de validation moins coûteux en termes de temps et d’énergie, ce qui le rend adapté aux réseaux de blockchain de grande taille.
- Masternode : Un masternode est un nœud du réseau de blockchain qui remplit des fonctions spécialisées, comme la validation de transactions ou le stockage de données. Pour être éligible en tant que masternode, un nœud doit détenir une certaine quantité de cryptomonnaie et remplir certaines conditions de performance et de disponibilité. Les masternodes sont souvent utilisés dans les réseaux de blockchain qui utilisent le mécanisme de preuve d’enjeu (Proof of Stake).
- Preuve de participation (Proof of Elapsed Time) : Ce mécanisme de consensus repose sur l’utilisation de contrats intelligents qui s’exécutent sur un ordinateur dédié (appelé « oracle ») et qui mesurent le temps écoulé entre deux événements. Les nœuds du réseau qui souhaitent valider une transaction doivent envoyer leur demande à l’oracle, qui sélectionne aléatoirement un nœud pour exécuter la validation en fonction du temps écoulé depuis la dernière validation. Cela permet de s’assurer que tous les nœuds du réseau ont une chance équitable de participer au processus de validation, tout en minimisant les coûts en termes de temps et d’énergie.
- Preuve d’autorité (Proof of Authority) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau qui ont été préalablement identifiés et approuvés sont autorisés à valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Cela permet de s’assurer que seuls les nœuds de confiance peuvent participer au processus de validation, mais cela implique également un degré de centralisation, car les nœuds autorisés sont choisis par une autorité centrale.
- Preuve de service (Proof of Service) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent fournir un service de qualité (par exemple, le stockage de données ou le traitement de requêtes) pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Les nœuds qui fournissent un service de qualité supérieure auront une meilleure chance de valider un nouveau bloc et de recevoir une récompense.
- Preuve d’honneur (Proof of Honesty) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent prouver qu’ils sont honnêtes et fiables pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Cela peut se faire en utilisant des mécanismes de vote ou en exigeant que les nœuds détiennent une certaine quantité de cryptomonnaie comme garantie de leur bonne foi.
- Preuve d’importance (Proof of Importance) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau qui ont une importance particulière (par exemple, en raison de leur niveau de participation ou de leur niveau de possession de cryptomonnaie) ont une meilleure chance de valider les transactions et de contribuer à l’enregistrement de nouveaux blocs. Cela permet de favoriser les nœuds qui apportent une contribution significative au réseau.
- Preuve de capacité (Proof of Capacity) (PoC) : Aussi appeler preuve de stockage et preuve d’espace. Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent démontrer qu’ils disposent de suffisamment de capacité de stockage pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Les nœuds qui ont alloué une grande quantité de stockage à leur nœud auront une meilleure chance de valider un nouveau bloc et de recevoir une récompense.
- Preuve de réputation (Proof of Reputation) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau sont évalués en fonction de leur réputation et que seuls les nœuds ayant une réputation positive peuvent valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. La réputation d’un nœud peut être déterminée en fonction de facteurs tels que sa participation au réseau, son historique de validation de blocs, ou encore sa possession de cryptomonnaie.
- Preuve de secret (Proof of Secret) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent détenir et protéger un secret (par exemple, une clé privée) pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Les nœuds qui sont en mesure de protéger efficacement leur secret auront une meilleure chance de valider un nouveau bloc et de recevoir une récompense.
- Preuve d’enjeu délégué (Delegated proof of stake) (DPoS) : Ce mécanisme de consensus est similaire à la preuve d’enjeu (Proof of Stake), mais il implique la participation de nœuds délégués (appelés « validateurs ») qui sont choisis par les détenteurs de cryptomonnaie pour valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Les validateurs sont récompensés en fonction de leur participation au processus de validation, mais ils peuvent également être révoqués par les détenteurs de cryptomonnaie s’ils ne remplissent pas leurs obligations de manière adéquate.
- Proof of Stake Velocity (PoSV) : Est une version de la preuve d’enjeu (PoS) qui vise à inciter les utilisateurs à conserver et à utiliser leurs jetons plutôt que de les stocker. Il a été proposé par les développeurs de la crypto-monnaie Viacoin. PoSV incorpore un facteur de vitesse (velocity) dans le calcul de la récompense de l’enjeu, ce qui signifie que plus un utilisateur utilise fréquemment ses jetons, plus il est susceptible de recevoir une récompense élevée. L’objectif de PoSV est de stimuler l’utilisation réelle de la crypto-monnaie plutôt que de simplement la conserver en tant qu’actif spéculatif.
- Preuve de destruction ou Proof of Burn (PoB) : Ce mécanisme de consensus repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent « brûler » (c’est-à-dire envoyer à une adresse qui ne peut être utilisée) une certaine quantité de cryptomonnaie pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Le fait de brûler de la cryptomonnaie rend le processus de validation coûteux, ce qui dissuade les attaques de type « 51% ».
- Preuve de temps écoulé au Proof of Elapsed Time (PoET) : Ce mécanisme de consensus repose sur l’utilisation de contrats intelligents qui s’exécutent sur un ordinateur dédié (appelé « oracle ») et qui mesurent le temps écoulé entre deux événements. Les nœuds du réseau qui souhaitent valider une transaction doivent envoyer leur demande à l’oracle, qui sélectionne aléatoirement un nœud pour exécuter la validation en fonction du temps écoulé depuis la dernière validation. Cela permet de s’assurer que tous les nœuds du réseau ont une chance équitable de participer au processus de validation, tout en minimisant les coûts en termes de temps et d’énergie.
- Preuve d’activité ou Proof of Activity (POA) : Ce mécanisme de consensus combine la preuve de travail (Proof of Work) et la preuve d’enjeu (Proof of Stake). Les nœuds du réseau doivent d’abord effectuer des calculs complexes pour valider un bloc, puis ils doivent détenir une certaine quantité de cryptomonnaie pour être en mesure de le valider de manière définitive. Cela permet de s’assurer que seuls les nœuds actifs et fiables peuvent valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs.
- Preuve de couverture (Proof of Coverage) : repose sur le fait que les nœuds du réseau doivent couvrir (c’est-à-dire protéger ou sécuriser) une certaine quantité de données ou de ressources pour être en mesure de valider les transactions et enregistrer de nouveaux blocs. Cela peut inclure la couverture de données sensibles, de ressources critiques ou de services essentiels. Les nœuds qui sont en mesure de couvrir efficacement ces données ou ressources auront une meilleure chance de valider un nouveau bloc et de recevoir une récompense. Ce mécanisme de consensus peut être utilisé dans les réseaux de blockchain qui ont pour objectif de protéger des données ou des ressources spécifiques.
Il est important de noter que chaque mécanisme de consensus a ses propres avantages et inconvénients, et qu’il n’y a pas de mécanisme de consensus « parfait » qui conviendrait à tous les contextes. Le choix du mécanisme de consensus dépendra des besoins et des objectifs du réseau de blockchain en question.
