Qu’est-ce que la Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ?

Dans cet article, nous découvrons étape par étape la réponse à la question: qu’est-ce que la Delegated Proof-of-Stake? Tout d’abord, la décentralisation est fondamentale dans le modèle économique des cryptomonnaies : la répartition du pouvoir sur la blockchain entre différents nœuds empêche la censure. En l’absence d’une autorité centrale, il faudra toutefois la remplacer par un accord partagé entre pairs. Les mécanismes de consensus sont conçus à cette fin, c’est-à-dire des protocoles permettant de déterminer la validité, principalement des transactions, dans un réseau : les plus populaires sont les Proof-of-Work (PoW) et Proof-of-Stake (PoS), mais ils ont eux aussi des limites. Découvrons ce qu’ils pourraient être et comment fonctionne la Delegated Proof-of-Stake (DPoS, ou Preuve d’enjeu déléguée): un troisième type de consensus qui pourrait résoudre les problèmes de staking et de minage.

De le mining au staking

Les mouvements de bitcoins sont inscrits de manière immuable sur la blockchain concernée, mais seulement après que le réseau se soit mis d’accord sur la légitimité des transactions. Leur certification dépend de l’effort de calcul (Proof-of-Work) des mineurs : du matériel à haute performance capable de sceller toutes les informations dans des paquets, appelés blocs, avec une bande alphanumérique appelée hash, un cadeau de Satoshi Nakamoto.

Il en va de même pour Ethereum, jusqu’à ce que l’évolution vers Ethereum 2.0 soit achevée. Cette version de l’ETH utilisera en fait le mécanisme Proof-of-Stake pour valider les transactions. Nous avons déjà parlé des changements introduits par la PoS, mais nous pourrions les résumer comme une ” révolution verte ” : le consensus ne sera plus basé sur une ressource externe, la consommation d’énergie requise par le PoW, mais sur les cryptocurrencies verrouillées en staking.

Les deux protocoles, au-delà de leurs différences, maintiennent la sécurité de la blockchain en encourageant la concurrence entre les nœuds par des récompenses provenant de l’authentification des blocs. Toutefois, cela ne suffit pas en soi à garantir l’efficacité du système (rapidité et évolutivité) ou sa décentralisation effective.

Les limites du PoW et du PoS

Imagine que tu puisses te mettre d’accord entre une multitude de pairs sur la véracité ou la fausseté d’une information, surtout si elle a une valeur économique : le processus sera aussi difficile que lent. Ceci, en particulier en PoW, réduit considérablement les performances : Bitcoin ne peut pas prendre en charge plus de 2 à 5 transactions par seconde (tps) et Ethereum de 12 à 25. Cependant, le BTC a historiquement été considéré comme une réserve de valeur et peut évoluer en utilisant des solutions de couche 2, tandis que l’ETH a donné naissance au DeFi avec ses contrats intelligents.

Bien que certaines formes de Proof of Stake portent la vélocité à plusieurs milliers de tps (voir Avalanche et Solana), il existe un deuxième aspect controversé : les décisions sont souvent prises par un petit nombre, tant dans le PoS et le PoW que dans la finance centralisée. Cela va à l’encontre de la nature même des cryptomonnaies.

Le minage PoW est, en effet, soumis à l’hégémonie d’une élite : l’augmentation de la difficulté des calculs entraîne l’abandon des petits nœuds, incapables d’atteindre le rendement de matériels plus puissants. Incapables de rivaliser seuls, les mineurs préfèrent partager leurs ressources et former des “pools miniers“. Ainsi, historiquement, en ce qui concerne le Bitcoin, la somme de la puissance de calcul de seulement 4 entités a déjà réussi à atteindre 51% du taux de hachage, tandis que pour ‘Ethereum, jusqu’à 3 pools de minage représentaient la majorité de la puissance de calcul : les formes actuelles de PoW créent des inégalités.

La situation dans Proof of Stake est similaire : le staking ne justifie pas vraiment la priorisation dans la validation, car il transforme simplement le coût de l’énergie et du matériel (PoW) en capital immobilisé. Ce protocole de consensus, bien qu’incorporant souvent un facteur aléatoire, confond la vertu des nœuds avec leur richesse.

La décentralisation des modèles p2p est toutefois compatible avec la finance. Finalement, quelle est une bonne explication du but de la Delegated Proof-of-Stake (DPoS)? Une tentative de revenir à l’objectif initial de distribution intégrale des systèmes, jusqu’à la racine.

DPoS : le pouvoir au peuple crypto

Abordons maintenant plus précisément la question de qu’est-ce que la Delegated Proof-of-Stake ? Avant l’introduction du mécanisme de consensus de la DPoS, l’élection des validateurs n’était jamais purement communautaire : la communauté, dans certains cas, peut confier le staking à certaines entités ou sujets, mais cela ne désigne pas un vote, plutôt une participation collective à la certification des blocs. L’algorithme de consensus de la PoS, comme mentionné, pourrait alors être intégré avec un facteur aléatoire, mais cette solution “mixte” est différente de la véritable DPoS.

La DPoS a permis de voter activement pour les validateurs : les nœuds ayant la meilleure réputation seront chargés de préserver l’intégrité de la blockchain. La fiabilité d’un nœud est, selon certains, un meilleur indicateur que le montant de la richesse (PoS) ou de la dépense énergétique (PoW). En fait, la DPoS incite au bon comportement des producteurs de blocs, puisque la communauté a le pouvoir de les priver de privilèges administratifs.

Donc, comment fonctionne la Delegated Proof-of-Stake ? Toute personne disposant d’une quantité minimale de tokens peut voter et contribuer au processus d’élection des délégués (ou témoins) qui se chargeront des transactions. Les délégués se relaient pour forger les blocs et répartissent une partie des récompenses entre les électeurs au prorata de leurs votes. Plus la mise est élevée, plus le poids du vote est important, mais chaque coin doit conférer le droit de s’exprimer, quel que soit son montant : contrairement à la méthode de la Proof of Stake, cette méthode rend véritablement le pouvoir au réseau d’individus. Les différentes formes de DPoS ont toujours le staking des tokens comme base de la gouvernance on-chain, mais c’est le choix conscient des valideurs qui redonne de la subjectivité et de la démocratie au protocole de consensus.

La démocratie DPoS a été conçue par Daniel Larimer en 2014 : après avoir discuté avec Sunny King, la Delegated Proof-of-Stake a été mise en œuvre dans la DEX Bitshares et dans Steem, dont est issu le Steemit social. Cependant, son projet le plus célèbre est Eos.io, une blockchain pour le développement de DApp, basée sur la cryptomonnaie EOS.

Cardano, Tezos : PoS avec proxy

Les nouveaux protocoles Proof of Stake ont, comme prévu, intégré la possibilité de déléguer les tokens : les petites sommes peuvent être versées dans des stakes plus importants, de sorte que les récompenses de validation peuvent être partagées. Le parallèle avec les “pools miniers” est évident : la participation au réseau PoS serait tout aussi centralisée.

En effet, sans un nombre minimum de validateurs, comme dans la DPoS, le risque est de remettre le domaine de la blockchain à un micro-groupe de staking-pools. La “délégation”, dans ce cas, ne résout pas le problème de la décentralisation, car elle ne permet pas le vote, mais seulement la participation au monopole. Maintenant, après avoir découvert qu’est-ce que la Delegated Proof-of-Stake, et quel est son fonctionnement ; nous savons maintenant que les 21, 101 ou 301 délégués qui se relaient ont des droits de minting (frappage) égaux, contrairement à ce qui se passe dans le staking classique, où la confiscation des tokens est plutôt une option.

Par exemple, le protocole Ouroboros de Cardano permet la délégation de staking, de sorte que près de 3000 pools de staking sont formés, mais un petit sous-ensemble de ceux-ci contrôle un total de 33% du stake total : un nombre important pour la sécurité d’une blockchain PoS, appelé le coefficient de Nakamoto. De même, le Liquid Proof-of-Stake de Tezos permet de déléguer des tokens, qui peuvent être libérés à tout moment. Il existe plus de 400 ” bakers “, mais même là, ⅓ des avoirs sont détenus par quelques entités seulement, dont 3 sont des bourses centralisées (Binance, Coinbase et Kraken).

On reproche à la DPoS de confier la sécurité de l’ensemble du réseau à un petit cercle de représentants, mais les protocoles Proof of Stake et Proof of Work ont rendu la “salle de contrôle” encore plus inaccessible. Le nombre de validateurs dans la DPoS est limité mais digne de confiance, ce qui rend les réseaux plus rapides et plus sûrs.

Certes, le risque de formation de “cartels” de délégués, agissant pour leurs propres intérêts, est une réalité, mais moins menaçant que dans la PoW ou la PoS classique en raison de la limite minimale de validateurs. Cependant, l’apathie des parties prenantes, qui ne participent pas au processus de vote, est un problème à résoudre. C’est pourquoi il y a un partage des récompenses : dans la démocratie idéale de DPoS, le candidat répond aux demandes populaires, autorisées par la constitution, et les électeurs profitent des promesses tenues.