Vers un nouveau type de Proof of Work ? – L’application du Proof of Work (PoW) est l’une des révolutions qui a permis à Bitcoin de devenir la première monnaie numérique viable et sécurisée. Récemment, des chercheurs ont proposé une évolution de celui-ci visant à le rendre moins énergivore.
Proof of Reputation : un Proof of Work moins gourmand
Le Proof of Work de Bitcoin est fréquemment pointé du doigt pour son importante consommation électrique. Loin du désastre écologique prôné par de nombreux détracteurs, il n’en est pas moins consommateur d’énergie.
Le 15 février, Ricardo Pérez-Marco a publié les résultats d’une étude menée avec Cyril Grunspan, intitulée « Proof of Reputation ».
Comme présenté dans le résumé de l’étude, celle-ci vise à proposer un nouveau protocole de minage baptisé Proof of Reputation. En fait, celui-ci a été imaginé dans le cadre de Bitcoin. Cependant, la solution peut également s’appliquer à toutes les blockchains en PoW.
« Nous présentons le nouveau protocole de minage Proof of Reputation (PoR) pour les blockchains décentralisées Proof of Work (PoW), en particulier pour Bitcoin. Le PoR combine le PoW classique avec le nouvel ingrédient de la réputation cryptographique. »
Ricardo Pérez Marco
Dans leur étude, les chercheurs soutiennent que ce nouveau protocole permettrait d’atteindre le même niveau de sécurité que le PoW classique, tout en réalisant une réduction significative de la consommation électrique de l’ordre de 30 %.
Le fonctionnement du PoR
Dans un premier temps, l’étude rappelle l’importance de la consommation électrique dans la sécurité de Bitcoin.
« Certaines raisons fondamentales, basées sur la deuxième loi de la thermodynamique, indiquent qu’il n’existe pas de raccourci satisfaisant viable sans consommation d’énergie afin d’atteindre le même niveau de sécurité et de décentralisation complète. »
Ricardo Pérez Marco
En effet, c’est cette consommation électrique qui permet à Bitcoin d’être résistant face aux attaques Sybil. Ainsi, le poids de chaque participant est proportionnel à la puissance de calcul qu’il fournit. Toutefois, comme souligné par les chercheurs, une dimension de réputation pourrait également être mise en place. Une idée qui avait déjà été soumise par Satoshi Nakamoto aux premières heures du réseau.
En fin de compte, le Proof of Reputation vise à implémenter une notion de réputation à chacun des mineurs. Celle-ci aurait un impact direct sur la difficulté de minage pour chaque mineur.
« [En PoW] la difficulté est la même pour tous les mineurs. Si nous sommes en mesure d’attribuer un certain type de réputation aux mineurs, il est naturel d’exiger pour ceux qui sont réputés une difficulté inférieure. »
Ricardo Pérez Marco
Cette réputation doit toutefois être définie mathématiquement à l’aide d’une procédure cryptographique sécurisée.
« De cette façon, nous pouvons améliorer le protocole avec un ingrédient de réputation. Nous attribuons un bonus de réputation aux mineurs qui ont extrait des blocs dans le passé, c’est-à-dire à toute personne qui a contribué dans le passé à la sécurité du réseau en fournissant de l’énergie et du travail. »
Ricardo Pérez Marco
De ce fait, chaque mineur disposant d’un passé vérifiable sera en mesure de valider des blocs avec moins de difficulté qu’un nouvel arrivant sur le réseau. Qui dit moins de difficulté dit également moins d’énergie dépensée.
Le problème de l’attaque par réputation
Par la suite, les chercheurs présentent un cas dans lequel le PoR pourrait mener à une centralisation du minage. En effet, le processus de minage sur Bitcoin repose actuellement sur un système de pool qui permet d’agréger le travail de milliers de mineurs sous une même entité.
« Dans la perspective du système de pool en place, nous pouvons voir un scénario dangereux dans le protocole PoR. La pool avec une plus grande réputation sera plus rentable et attirera tous les mineurs. Par conséquent, il atteindra rapidement plus de 50 % de hashrate. Cela peut compromettre la sécurité du réseau. »
Ricardo Pérez Marco
C’est là qu’entre en jeu un autre concept : le Certified Mining. Cette solution permet de s’assurer que seul le mineur qui dispose d’une réputation puisse en profiter, comme nous l’a expliqué Ricardo Pérez Marco :
« La proposition consiste à demander que le hash de l’entête du bloc contienne une signature par l’adresse de paiement de la coinbase (celle qui bénéficie du bonus de réputation). Ainsi, la signature ferait partie de la PoW. »
Toutefois, cette solution aura pour effet secondaire de rendre obsolète le système de pool actuel. En conséquence, sa mise en place nécessitera également une refonte du système de pool, si cela est possible.
De son côté, Bitcoin a enregistré de nouveaux records grâce au lancement du projet Ordinals et ses NFT sur le réseau de Satoshi Nakamoto. En effet, le nombre d’adresses détenant un solde positif a atteint un nouvel ATH.
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