Introduction

Un protocole blockchain doit fonctionner selon un mécanisme de consensus aussi démocratique que possible, afin de rester distribué et décentralisé. Le mécanisme de consensus Proof of Work (PoW) de Bitcoin est considéré comme le plus sûr, mais a été critiqué pour sa lenteur et sa consommation d'énergie. Pour cette raison, un nouveau mécanisme de consensus appelé Proof of Stake (PoS) a vu le jour. Contrairement au PoW, ce mécanisme n'est plus basé sur une ressource externe (la forte consommation d'énergie), mais sur des cryptocurrences verrouillées en staking. En outre, un troisième nouveau modèle de consensus, appelé Delegated Proof of Stake, a été introduit comme alternative.

Qu'est-ce que la preuve d'enjeu déléguée ?

En reprenant le "vieux" concept de preuve d'enjeu, la preuve d'enjeu déléguée permet aux détenteurs de crypto-monnaies de voter et d'élire les délégués (également appelés témoins ou producteurs de blocs ), qui sont chargés de valider le bloc suivant et de sécuriser le réseau. Alors que dans le système précédent, cette tâche était confiée de manière aléatoire à des stakers, dans ce nouveau système, la responsabilité de la sécurisation du réseau a été confiée à des personnes ou des groupes connus, sélectionnés en fonction de leur réputation et de leur volonté d'agir de manière équitable et transparente. Par conséquent, ces délégués représentent la volonté de tous les participants du réseau blockchain. C'est pourquoi, selon beaucoup, le DPoS représente le mécanisme de consensus le plus démocratique possible. Ce système est donc à comparer à la plupart des démocraties occidentales avec une différence substantielle : si un ou plusieurs délégués se comportent mal, la communauté peut supprimer leur vote et ensuite les détrôner en élisant de nouveaux délégués.
En supposant qu'en général, tous les acteurs des crypto-monnaies ne veulent pas participer activement à la sécurisation du réseau, il est logique qu'ils choisissent de déléguer la tâche à quelqu'un qui est plus directement impliqué.

Comment fonctionne le DPoS ?

De nombreux éléments de Delegated Proof of Stake permettent à la technologie de valider les transactions de manière efficace et efficiente. Celles-ci peuvent être résumées en quatre points :

1. Le vote : comme déjà mentionné ci-dessus, la nouveauté introduite par le DPoS est la méthode de vote. Chaque utilisateur qui possède une pièce sur la blockchain DPoS a la possibilité de voter pour les nœuds qu'il souhaite pour valider les transactions. La plupart des blockchains PoS déléguées permettent aux utilisateurs de voter directement ou de déléguer leur pouvoir de vote à un autre utilisateur. Les nœuds, pour lesquels les utilisateurs votent dans un consensus de preuve d'enjeu délégué, sont appelés témoins.

2. Témoins : ils sont chargés de protéger et de légitimer la blockchain. Même si un utilisateur n'a pas nécessairement besoin de cryptocurrency pour devenir un témoin, il doit acquérir suffisamment de votes pour être élu. La réputation est cruciale pour un témoin afin d'être élu, car dans la plupart des cas, la concurrence est très forte. Les transactions effectuées avec succès par un témoin sont enregistrées officiellement sur un grand livre, et les témoins reçoivent une récompense spéciale qui peut ensuite être partagée avec tous ceux qui ont voté pour ce témoin. Le nombre de témoins sur un même serveur peut se situer entre 21 et 101.

3. Délégués : ils sont également élus par le vote des utilisateurs. Bien que les délégués ne jouent pas un rôle dans le contrôle des transactions, ils ont une autre tâche fondamentale au sein des protocoles DPoS : ils peuvent proposer de modifier la taille d'un bloc, ou le montant qu'un témoin devrait recevoir en échange de la validation d'un bloc. Dans tous les cas, ces changements doivent être soumis à un vote des utilisateurs.

4. Validateurs de blocs : ils sont chargés de valider les blocs créés par d'autres témoins, en s'assurant que ces blocs respectent les règles spécifiques du consensus. Afin de devenir un validateur de bloc, un utilisateur doit exécuter un nœud complet. Tout utilisateur peut devenir un validateur, mais contrairement aux témoins, il n'y a pas d'incitation monétaire pour les validateurs.

Exemples de blockchains utilisant le DPoS

Il existe de nombreux réseaux de blockchain populaires qui utilisent le consensus DPoS. Voici quelques-unes des plus importantes :

• EOS : la première version du DPoS a été développée en 2014 par l'ancien directeur de la technologie (CTO) d'EOS, Dan Larimer. Dans le cas d'EOS, tous les délégués sont appelés producteurs de blocs, et leur nombre maximum ne peut dépasser 21 unités. EOS est très similaire à Ethereum dans sa capacité à héberger des dApps. En outre, il fonctionne sur un modèle de propriété où les utilisateurs peuvent posséder et utiliser des ressources proportionnellement à leur participation plutôt que de payer pour chaque transaction, ce qui favorise l'élimination des frais de transaction. EOS est considérée comme l'une des blockchains les plus évolutives du secteur.

• Tron : un protocole décentralisé basé sur la blockchain qui vise à créer un écosystème de divertissement numérique gratuit en tirant parti de la technologie p2p et du réseau blockchain. Tron Network appelle les délégués des Super Représentants, qui sont élus toutes les 24 heures. Il peut y avoir un maximum de 27 super représentants, et ils doivent exploiter un nœud TRON pour participer à la production de blocs. Ces délégués reçoivent également des récompenses de bloc et de vote. Les électeurs qui votent pour les super représentants reçoivent uniquement des récompenses de vote.

• Tezos : une plateforme de contrats intelligents dotée d'un modèle de gouvernance on-chain qui permet à la blockchain de mettre en œuvre des changements automatiquement sans avoir besoin d'effectuer des hard forks. Tezos a innové le système DPoS, en proposant un modèle actualisé de celui-ci : Liquid Proof of Stake (LPoS). La plus grande différence entre LPoS et DPoS est que la délégation est entièrement facultative pour les utilisateurs du réseau. Chaque détenteur de jeton peut déléguer son droit de vote à des validateurs, appelés "bakers". En outre, le nombre de nœuds de validation est dynamique, par opposition au nombre fixe dans les systèmes DPoS. En fait, Tezos peut supporter jusqu'à 80 000 validateurs, ce qui le rend potentiellement plus décentralisé que ses concurrents.

Avantages et limites

La preuve d'enjeu déléguée est considérée par beaucoup comme le mécanisme de consensus le plus efficace et le plus démocratique qui soit. En fait, les protocoles de blockchain qui utilisent ce type de consensus se distinguent par la rapidité d'exécution des transactions, leur rentabilité et leur faible impact énergétique. En outre, le système de vote démocratique pour les délégués et les témoins garantit que chaque détenteur de jeton a une chance de contribuer au développement du réseau et, répétons-le, les acteurs malveillants peuvent être immédiatement remplacés.

Cependant, il existe de nombreux doutes sur la sécurité des réseaux qui utilisent le consentement du DPoS, et tous ne sont pas infondés.

Tout d'abord, le nombre limité de validateurs doit être pris en considération. Qu'ils soient 21 ou 101, le résultat ne change pas grand-chose : ils ne sont peut-être pas suffisants pour garantir la distribution, et donc la décentralisation du réseau. Le risque de la centraliser est trop élevé, ce qui irait à l'encontre de la philosophie de la blockchain.

Deuxièmement, la blockchain DPoS est sensible aux problèmes de vote pondéré. Les utilisateurs dont l'enjeu est moindre peuvent refuser de prendre part au vote après avoir considéré que leur voix est insignifiante. C'est un problème actuel, car dans la plupart des cas, ceux qui ont le véritable pouvoir de vote sont les grosses baleines (souvent les institutions et les bourses).

Enfin, le risque que les validateurs soient corrompus est un réel problème. Même si la plupart d'entre eux sont des entités bien connues qui ont été notées sur la base de leur réputation, le problème pourrait résider dans ce petit détail. En se basant sur le fait que les validateurs de blocs sont connus, ils pourraient être sujets à des épisodes de corruption, à la fois perpétrés depuis l'intérieur du réseau ( par ex. les validateurs qui acceptent d'agir uniquement sur la base de leurs propres intérêts), et de l'extérieur (par ex. acteurs malveillants qui détiennent un grand nombre de jetons). Plus le cercle des validateurs est petit, plus le risque d'attaque du réseau est grand.

Conclusion

L'avènement du DPoS a été une innovation structurelle importante, qui, en théorie, permet aux protocoles blockchain de fonctionner rapidement et efficacement. Néanmoins, certaines améliorations devraient être appliquées car l'exposition à la centralisation est toujours un risque très élevé et les nœuds de validation sont exposés à la corruption. Premièrement, le nombre de nœuds pourrait être augmenté, dans le but d'essayer de répartir davantage le réseau, et deuxièmement, le niveau de concurrence entre eux pourrait être augmenté par la suite.

La concurrence est précisément l'un des points clés du mécanisme de consensus Proof of Work (PoW) (comme de celui de la blockchain en général), car elle pousse les participants actifs du réseau à travailler de plus en plus dur pour résoudre l'énigme cryptographique, et donc, ajouter le nouveau bloc. En raison de cette participation active, la difficulté d'une attaque réussie du protocole augmente considérablement. Jusqu'à présent, il ne fait aucun doute que le PoW est le mécanisme de consensus le plus sûr de tous, en prenant l'exemple du Bitcoin. Par conséquent, les DPoS devraient essayer d'atteindre le même niveau de sécurité afin de gagner la confiance absolue de leurs utilisateurs.