Qu'est-ce que la preuve de travail (PoW) ?

La preuve de travail (PoW) est un mécanisme de consensus utilisé par les réseaux blockchain pour parvenir à un consensus distribué. C'est le mécanisme de consensus original, utilisé pour la première fois par Bitcoin en 2009. Dans le PoW, les participants du réseau, appelés mineurs, rivalisent pour résoudre une énigme nécessitant beaucoup de calculs. Le premier mineur à résoudre l'énigme peut ajouter un nouveau bloc de transactions à la blockchain et est récompensé par de la cryptomonnaie nouvellement créée.

Utilisez l'application Bitcoin.com Wallet multichaîne, approuvée par des millions de personnes pour acheter, vendre, échanger et gérer en toute sécurité et facilité le Bitcoin et les cryptomonnaies les plus populaires.

Comment fonctionne la Preuve de Travail (PoW) ?

Le processus de PoW peut être décomposé en étapes suivantes :

1. Diffusion de la Transaction : Lorsqu'un utilisateur commence une transaction sur une blockchain PoW, la transaction est envoyée au réseau de nœuds.
2. Regroupement des Transactions : Les nœuds rassemblent ces transactions dans un pool, souvent appelé 'mempool' (mempool) (pool de mémoire).
3. Création de Blocs : Les mineurs choisissent des transactions dans le mempool et les regroupent dans un 'bloc'. Ils ajoutent ensuite un en-tête au bloc, qui inclut un horodatage, un hachage du bloc précédent et un nonce.
4. Itération du Nonce et Hachage : Le nonce est un nombre aléatoire que les mineurs changent constamment et combinent avec les données de l'en-tête du bloc pour créer un hachage. Le but est de trouver un nonce qui, lorsqu'il est haché avec l'en-tête du bloc, produit un hachage qui atteint la cible de difficulté du réseau.
5. Cible de Difficulté : La cible de difficulté est une façon de mesurer la difficulté à trouver un hachage valide. Elle est modifiée périodiquement pour s'assurer que les blocs sont minés à un rythme relativement constant, généralement toutes les 10 minutes pour le Bitcoin.
6. Solution de la Preuve de Travail : Lorsqu'un mineur trouve un nonce qui produit un hachage atteignant la cible de difficulté, il a résolu le puzzle PoW.
7. Diffusion du Bloc : Le mineur envoie le bloc résolu au réseau.
8. Validation et Ajout du Bloc : Les autres nœuds vérifient la validité du bloc, s'assurant que toutes les transactions sont autorisées et que la solution PoW est correcte. Si valide, le bloc est ajouté à la blockchain.
9. Distribution des Récompenses : Le mineur qui a réussi à miner le bloc reçoit une récompense sous forme de cryptomonnaie nouvellement créée et de frais de transaction des transactions incluses dans le bloc.

L'exploitation minière de Bitcoin est une partie fondamentale du réseau, mais il y a bien plus à comprendre. Commencez par les bases dans Qu'est-ce que le minage de Bitcoin ?, puis approfondissez vos connaissances sur ce que font les mineurs de blockchain et comment le merge mining permet aux mineurs de sécuriser plusieurs blockchains à la fois. Si vous êtes intéressé par le minage vous-même, découvrez comment miner du Bitcoin depuis chez vous - et n'oubliez pas de vérifier comment déclarer vos revenus de minage à des fins fiscales.

Pourquoi la Preuve de Travail est-elle Importante ?

La PoW est cruciale pour maintenir la sécurité et la fiabilité des réseaux de blockchain basés sur PoW. Elle le fait à travers :

• Décentralisation : En répartissant le processus de minage à travers un réseau de mineurs, la PoW empêche qu'une seule personne ou un groupe contrôle la blockchain.
• Sécurité : La puissance de calcul nécessaire pour le minage rend très difficile et coûteux pour les acteurs malveillants de modifier la blockchain ou de dépenser deux fois des pièces.
• Confiance Sans Intermédiaire : La PoW signifie que vous n'avez pas besoin de faire confiance à une autorité centrale parce que le système est basé sur des preuves mathématiques et du travail vérifiable.

Avantages de la Preuve de Travail (PoW)

La Preuve de Travail (PoW) a été la base de la sécurité de la blockchain pendant plus d'une décennie, en particulier pour Bitcoin. Sa solidité et sa résistance aux attaques en ont fait un moyen fiable d'atteindre le consensus, bien qu'elle consomme beaucoup d'énergie. Voici quelques-uns des principaux avantages de la PoW :

1. Sécurité : La force de la PoW réside dans le travail informatique nécessaire pour miner des blocs. Cela rend très difficile et coûteux pour les attaquants de manipuler la blockchain ou de dépenser des pièces deux fois. Pour modifier des transactions passées, un attaquant devrait contrôler la majeure partie de la puissance de hachage du réseau (une attaque à 51%), ce qui est trop coûteux et presque impossible pour les blockchains établies comme Bitcoin.
2. Décentralisation : La PoW aide à maintenir la décentralisation en permettant à quiconque ayant suffisamment de puissance de calcul de participer au minage. Cette participation ouverte aide à empêcher qu'une seule personne ou groupe ne contrôle le réseau. En savoir plus sur la décentralisation dans Qu'est-ce que la Gouvernance Bitcoin ?
3. Transparence : Le processus de PoW est ouvert et vérifiable. Tout le monde peut vérifier le travail effectué par les mineurs et si les transactions sur la blockchain sont valides.
4. Équité : La chance qu'un mineur trouve un bloc valide dépend de la quantité de puissance de hachage qu'il possède. Cela signifie que les mineurs qui investissent plus de ressources ont une plus grande chance d'obtenir des récompenses, créant un système équitable et compétitif.

Inconvénients de la Preuve de Travail (PoW)

Bien que la PoW ait prouvé être un moyen robuste d'atteindre le consensus, elle présente également certains inconvénients qui ont conduit à chercher d'autres méthodes. Voici quelques-uns des principaux inconvénients de la PoW :

1. Consommation Énergétique : La PoW consomme beaucoup d'énergie car elle nécessite que les mineurs utilisent beaucoup de puissance de calcul, ce qui implique une forte consommation d'électricité. Cela a suscité des inquiétudes quant à l'impact des blockchains PoW sur l'environnement, surtout à mesure que le réseau s'agrandit et que plus de mineurs rejoignent. En savoir plus dans Comment le Bitcoin impacte-t-il l'environnement ?
2. Scalabilité : Les blockchains PoW ne peuvent traiter qu'un nombre limité de transactions par seconde. Cela peut entraîner des ralentissements du réseau et des frais de transaction plus élevés en cas de forte demande.
3. Risques de Centralisation : Bien que la PoW soit censée maintenir la décentralisation, en réalité, le minage peut devenir centralisé à mesure que de grands pools miniers avec beaucoup de ressources commencent à contrôler le réseau. Cette concentration de la puissance de hachage pourrait affaiblir la décentralisation de la blockchain.
4. Coûts Matériels : Le minage PoW nécessite du matériel spécialisé, comme les ASIC (circuits intégrés spécifiques à une application), qui peuvent être coûteux à acheter et à entretenir. Cette barrière élevée à l'entrée peut limiter la participation au minage et pourrait conduire à une centralisation accrue.

Preuve de Travail vs. Preuve d'Enjeu

La Preuve d'Enjeu (PoS) est une autre méthode pour atteindre le consensus qui vise à résoudre certains des problèmes associés à la PoW. Dans la PoS, les validateurs sont choisis pour proposer de nouveaux blocs en fonction de la quantité de cryptomonnaie qu'ils possèdent et sont prêts à 'mettre en jeu' (stake) en garantie. Elle utilise beaucoup moins d'énergie que la PoW.

Lire la suite : Qu'est-ce que la Preuve d'Enjeu ?