Qu’est-ce que la preuve de travail (POW)

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Définition Proof of Work (PoW) : qu’est-ce que la preuve de travail ?

Si vous vous intéressez au secteur de la crypto-monnaie, vous devez impérativement maîtriser le lexique en lien avec les crypto-actifs. Parmi les mots que vous devez connaître se trouve le terme preuve de travail, c’est-à-dire la Proof of Work. Ce terme britannique désigne un procédé qui va permettre à un appareil informatique de démontrer une dépense d’énergie. Cette démonstration se fait de manière objective et quantifiable. C’est un moyen qui est extrêmement utilisé dans le but de gérer la puissance des ordinateurs sur un réseau (et notamment sur la blockchain) et d’empêcher la falsification de l’unité de compte comme le Bitcoin par exemple. Il s’agit donc d’un système de validation des blocs d’une blockchain. Autant vous dire que le système de la Proof of Work est à la base de toute la crypto-monnaie et notamment du Bitcoin ! 

Nous allons d’ailleurs principalement utiliser l’exemple du Bitcoin pour illustrer nos propos et ainsi mieux vous expliquer la PoW. Vous devez comprendre que la validation se fait grâce à une puissance de calcul qui va être fournie par un ordinateur. Il s’agit donc d’un terme particulièrement complexe, mais tellement important ! Voilà pourquoi aujourd’hui nous avons décidé de revenir en détail sur la preuve de travail qui est généralement identifiée par le diminutif PoW. Allez c’est parti, on vous explique tout !

Comprendre la preuve de travail

Vous le savez sans doute, il existe différents types de blockchains. La blockchain est bien évidemment à l’origine du fonctionnement des crypto-monnaies. Or, dans certaines blockchains, la création de la crypto-monnaie va reposer sur la Proof of Work. La preuve de travail est donc à la base de tout le système. Vous comprenez donc pourquoi il est si important de bien définir ce terme et de bien le comprendre. D’ailleurs, savez-vous que la blockchain Bitcoin repose sur une Proof of Work ? ! Il s’agit d’un procédé cryptographique qui va permettre de créer la crypto monnaie grâce à un système mathématique particulièrement complexe.

L’exemple de la Proof of Work avec le Bitcoin

Prenons un exemple concret, en nous intéressant de plus près à la blockchain du Bitcoin. Pour créer du Bitcoin, il faut passer par un procédé cryptographique qui passe directement par des utilisateurs bien particuliers appelés les mineurs. Ces derniers doivent en effet faire un calcul mathématique et vérifier les données sur le registre. Ensuite, ils valident les transactions puis créent les blocs qui vont composer la blockchain. Il faut savoir que les mineurs qui vont créer les blocs sont ensuite récompensés en Bitcoin. Mais avant d’être éligibles et de devenir mineurs Bitcoin officiels, il faut passer par l’étape de la Proof of Work. La preuve de travail va, comme son nom l’indique, demander une preuve au mineur, en leur confiant une mission liée à la création d’un bloc supplémentaire sur la blockchain. Pour ce faire, ils doivent résoudre un problème mathématique qui nécessite la possession d’un matériel informatique particulièrement puissant. Ce matériel est également très énergivore (et c’est souvent ce qui est critiqué par la PoW). Il faut que tous les blocs de la blockchain soient créés à des intervalles réguliers. Et c’est le premier mineur qui résoudra le calcul mathématique qui aura ainsi le droit de créer un nouveau bloc sur la blockchain. Il aura fourni une preuve de travail. Vous l’aurez compris, dans l’univers des crypto-monnaies le terme PoW renvoie à un système permettant de créer des devises virtuelles.

L’invention de la preuve de travail

Faisons un petit peu d’histoire pour bien comprendre le concept de Proof of Work. C’est en 1992 que Cynthia Dwork et Moni Naor ont pour la première fois parlé de la Proof of Work. L’objectif était alors d’utiliser la preuve de travail pour combattre les spams c’est-à-dire les courriers indésirables. Plusieurs applications de preuves de travail ont été imaginées. Et finalement, c’est le concept de B-money créé en 1997 par Adam Back qui a permis de concevoir le système utilisé à l’heure actuelle dans le secteur de la crypto-monnaie. Cet homme revêt donc un rôle très important. Il a en effet imaginé un système qui servira plus tard de pilier pour développer la plus grande crypto-monnaie à l’heure actuelle, à savoir le Bitcoin. Autant vous dire qu’il faut lui rendre hommage, car l’inventeur de la Proof of Work ne le savait pas encore, mais il a révolutionné le monde !

Le fonctionnement de la Proof of Work 

Il existe différentes blockchains, et donc différentes façons de décrire la preuve de travail. Cependant, partons sur la preuve de travail la plus répandue qui n’est autre que celle du Bitcoin. Tout le système se base sur une fonction de hachage. Il s’agit d’une fonction à sens unique qui est impossible à inverser. La Proof of Work est un système hautement sécurisé, qui rend impossible de déduire le message à partir de son empreinte. Tout simplement parce que les empreintes n’ont rien à voir entre elles. Ainsi, l’algorithme de Proof of Work permet de trouver deux messages ayant une empreinte commençant par les mêmes caractères. De nombreux tests sont effectués, et ainsi l’empreinte va permettre de trouver le message correspondant. Autant vous dire que les possibilités sont nombreuses et que les tests sont compliqués, mais réalisés en temps réel. D’après des ingénieurs, il semble qu’il y ait pour chaque message 65 536 possibilités !!! Ce qui fait tout de même beaucoup, et permet de faire confiance à ce système hautement sécurisé. D’ailleurs à ce jour, la Proof of Work reste un système fiable et continue à évoluer au fil du temps.

L’utilité de la Proof of Work 

La preuve de travail possède un double rôle. Tout d’abord, la Proof of Work va faire en sorte que le réseau arrive à un consensus. Ainsi, tout le monde peut se mettre d’accord et les transactions deviennent valides. Le Second rôle ? La preuve de travail exige un coût pour la fabrication des nouveaux Bitcoins notamment. C’est ce qu’on appelle le hachage, qui consiste à calculer cette Proof of Work. Pour que le système fonctionne, Bitcoin met en place une chaîne de blocs au sein de laquelle les blocs de transaction se suivent et sont ajoutés. Ces blocs de transactions sont ajoutés toutes les 10 minutes en moyenne. Mais il est nécessaire que le mineur fasse la Proof of Work pour pouvoir travailler.

Les avantages et les inconvénients de la Proof of Work 

La preuve de travail est donc un concept extrêmement important pour bien comprendre le secteur de la crypto-monnaie, et notamment bien déchiffrer la manière de fonctionner du Bitcoin. En effet, le Bitcoin va se servir de la Proof of Work dans son modèle de consensus. Le modèle est bien différent de ceux qui optent pour la preuve d’autorité ou encore la preuve d’enjeu. Il est évident que le Bitcoin est le meilleur exemple de la preuve de travail.

Les avantages de la Proof of Work

Il existe plusieurs avantages en lien avec la Proof of Work. Tout d’abord, les mineurs contribuent à travailler au sein de la blockchain quand ils le souhaitent. Tout le monde peut reconstituer la chaîne à partir du bloc de Genèse. Sachez également que le mineur n’a pas besoin de connaître les autres nœuds du réseau et enfin que la preuve ne se base pas sur des données internes.

Les inconvénients de la Proof of Work

En revanche, la preuve de travail possède également quelques inconvénients. En effet, les principaux désavantages liés à la preuve de travail ont été pointés du doigt. On parle notamment du coût élevé lié à la sécurisation du système et à une consommation d’énergie importante. L’impact écologique est également très important même si 75 % de l’énergie provient de l’énergie renouvelable. La vulnérabilité qui est liée aux attaques et aux pirates notamment est régulièrement critiquée par les détracteurs qui n’ont de cesse de critiquer le système de la preuve de travail. Comme dans tout système, il existe des avantages et des inconvénients.

Pour conclure…

Vous l’aurez compris, la Proof of Work est un système de validation très pointu, basé sur un algorithme puissant. C’est en informatique une mesure économique et sécuritaire qui va permettre de dissuader des attaques par déni de service. Tout se passe donc sur le réseau informatique. Ce concept a été imaginé il y a bien longtemps, puis développé et repris notamment par le Bitcoin. La caractéristique principale de ce système est la symétrie du coût de calcul. Actuellement, le système a largement fait ses preuves et la Proof of Work reste un processus adapté et validé dans le secteur de la cryptomonnaie. Cependant, sachez qu’il existe d’autres systèmes, et notamment la preuve d’enjeu, la preuve de capacité ou encore la preuve d’activité.

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