La « preuve de travail » des blockchains peut entraîner une énorme consommation d’énergie. « Proof of Stake » résout ce problème, mais présente aussi des inconvénients.
Le bitcoin est un porc environnemental en raison de sa consommation d’énergie : des millions et des millions de mineurs du monde entier rivalisent toutes les dix minutes pour être le premier à lancer le bon chiffre pour le prochain bloc et obtenir une récompense équivalente à plus de 150 000 euros. C’est un bon business, dans lequel des quantités folles d’électricité sont littéralement brûlées en raison du mécanisme de « preuve de travail ». Cette mesure est nécessaire pour protéger la blockchain du bitcoin contre toute manipulation.
Avec les monnaies d’État, les banques commerciales et centrales s’assurent que personne ne triche, par exemple en dépensant l’argent des autres ou en manipulant la comptabilité par la suite. Les crypto-monnaies comme le bitcoin n’ont délibérément aucune autorité de contrôle de ce type ; au lieu de cela, chaque nœud du réseau valide lui-même les transactions entrantes. Mais comment empêchent-ils les fraudeurs de manipuler les journaux de transactions ? Le mécanisme de « preuve de travail » sert cet objectif.
Lancez les dés jusqu’à ce que vous ayez de la chance
Essentiellement, Proof of Work est un jeu de dés dans lequel vous devez obtenir un certain résultat aux dés. Ce n’est qu’en tâtonnant que vous trouverez le résultat qui vous convient. La chance joue donc un rôle important, mais si vous investissez davantage de puissance de calcul, c’est-à-dire si vous travaillez avec plus de dés, vous pouvez améliorer vos chances de gagner.
Le fonctionnement normal se déroule comme suit : Un mineur a sélectionné des transactions en attente et a reçu un résultat de dé correspondant avant tous les autres mineurs. Avec cela, il peut créer un nouveau bloc, l’ajouter à la chaîne et le publier sur le réseau. Les transactions contenues dans le bloc sont alors considérées comme comptabilisées. Pour avoir lancé les dés, le mineur reçoit une récompense, qui est principalement destinée à couvrir ses frais d’électricité et de matériel. Nous avons déjà décrit les détails de l’exploitation minière pour vous.
Si quelqu’un voulait tricher, il devrait s’écarter de ce schéma. Le jeu de dés lui-même est protégé par cryptographie contre la tricherie, mais une fois qu’il a gagné la partie, un mineur peut exclure du nouveau bloc certaines transactions qui lui sont préjudiciables. Ou bien, il pourrait ne pas inclure de transactions dans son bloc du tout, afin de bloquer le système. Toutefois, pour que ce système soit durablement efficace, il faudrait que les tricheurs gagnent le jeu de dés de la preuve de travail plus souvent que les autres. Cela signifie qu’ils devraient rassembler plus de ressources que tous les autres réunis. La « preuve de travail » est censée empêcher une telle « attaque à 51 % » de porter ses fruits. Avec les grands réseaux, c’est déjà techniquement presque impossible.
En principe, un fraudeur pourrait également essayer de manipuler des transactions déjà enregistrées en minant des blocs alternatifs. Par exemple, il pourrait retirer de ces blocs des transactions qu’il a déjà utilisées pour payer quelque chose, et ainsi récupérer illégitimement l’argent. Comme il peut dépenser cet argent à nouveau par la suite, on parle de « double dépense ». Cependant, les blocs d’une blockchain sont, comme leur nom l’indique, enchaînés. Il ne suffit donc pas au fraudeur d’échanger un seul bloc, il doit également recalculer les blocs suivants.
Cela conduit au fait qu’il existe deux variantes de la chaîne – ce qu’on appelle une fourche. Les règles stipulent que la variante de chaîne la plus longue connue s’applique toujours (à proprement parler, celle dans laquelle le plus de temps de calcul a été investi). Pour que la fraude réussisse, la nouvelle variante doit donc se développer plus rapidement que la variante originale, sur laquelle travaillent tous les autres participants du réseau. En fin de compte, un fraudeur devrait également investir plus de puissance de calcul ici à long terme que dans tout le reste du réseau.
Sécurité de manipulation des cryptomonnaies proof of work
Pour la sécurité de manipulation des cryptomonnaies « proof of work », il est donc crucial qu’il soit impossible, ou du moins pas économique, pour les attaquants de contrôler plus de la moitié de la production minière sur une longue période. Cependant, l’extraction de bitcoins étant très lucrative, les capacités d’extraction et donc le gaspillage de ressources imposé par la « preuve de travail » ont augmenté rapidement ces dernières années. Ce qui est bon pour la sécurité de la manipulation de la blockchain est fortement critiqué en période de catastrophe climatique et est également de plus en plus réglementé par des pays comme la Chine, autrefois pionnière dans l’exploitation des cryptomonnaies.
Il existe quelques alternatives à la « preuve de travail » (voir l’encadré « Processus de preuve de travail ») pour sécuriser les blockchains et les cryptomonnaies, mais elles sont toutes confrontées à leurs propres problèmes. L’une des alternatives les plus en vue est appelée « Proof of Stake ». Au lieu de dépenser de la puissance de calcul pour lancer les dés, les participants au réseau sont censés prouver qu’ils ont investi dans la cryptomonnaie. C’est de là que vient le terme « stake », qui signifie, entre autres, « part » ou « enjeu ». L’idée est que toute personne qui a investi beaucoup d’argent dans la monnaie a tout intérêt à ce que tout soit régulier. La fraude mettrait en péril la confiance dans la monnaie et donc la valeur de l’investissement.
