A ce jour, il existe plusieurs algorithmes sur le marché, selon lesquels de nouveaux blocs apparaissent dans la blockchain : c'est le Proof-of-Work, Preuve de pieu, Proof-of-Space, Proof-of-Authority, leurs variantes, ainsi que des algorithmes hybrides, qui est Proof-of-Activity. C'est de ce dernier qu'il sera question aujourd'hui.
Les algorithmes de consensus, selon les recherches de Microsoft, sont les outils les plus fiables dans le contexte de la concurrence blockchain. Aujourd'hui, les entreprises utilisent plusieurs types de protocoles de confirmation d'enregistrement : Proof-of-Work, Proof-of-Stake, Proof-of-Space, Proof-of-Authority, leurs variantes, ainsi que des algorithmes hybrides, dont le Proof-of. -L'activité, il en sera question aujourd'hui (en plus d'elle, il existe aussi des algorithmes impopulaires tels que Proof-of-Burn, Proof-of-Capacity, Proof-of-Storage et autres).
Nous porterons une attention particulière au premier des hybrides, à savoir la preuve d'activité. Mais nous recommandons tout de même fortement de lire le reste des algorithmes, car il sera nécessaire de comprendre les principes de la preuve d'activité.
Comment ça marche?
L'algorithme a été inventé il n'y a pas si longtemps (en 2014), et ce n'est pas pour rien qu'on l'appelle hybride : il combine les fonctionnalités du Proof-of-Work et du Proof-of-Stake.
Le processus d'écriture dans la blockchain commence par les mineurs créant un blanc pour les blocs indiquant le hachage du bloc précédent, leurs propres données (adresse publique), l'index du bloc actuel et un code à usage unique. Après avoir généré un en-tête de bloc vide, s'il répond aux exigences de complexité actuelles, le nœud envoie cet en-tête au réseau. Ces blancs doivent avoir un numéro inférieur à celui spécifié par le système. Un point important : lors de l'opération, il n'est pas nécessaire de calculer l'intégralité du bloc de transactions, car dans le cas du PoW, ces opérations consomment nettement moins d'électricité. En fait, tout le monde dans cette situation peut être un mineur PoS (lisez ce qu'est la preuve de participation), et dans ce cas, ils sont déjà appelés parties prenantes. Le blanc doit être signé par un certain nombre de parties prenantes, après quoi un bloc à part entière est formé et s'insère dans la blockchain. Si l'un des titulaires (signataires) n'est pas disponible à ce moment-là ou ne participe pas, de nouveaux blancs avec différents ensembles de titulaires sont générés.
En conséquence, la récompense pour le bloc formé est répartie entre les mineurs et les détenteurs, ce qui sauve le système des avantages des mineurs. En fait, un autre degré de protection est en train d'être introduit. L'accumulation de jetons pour l'extraction d'un bloc se produit en moyenne une fois par jour, ce qui est fait pour éviter de prendre le contrôle de la majeure partie de la puissance de calcul ou de pirater l'algorithme.
Fonctionnalités du PoA
Plusieurs schémas existent pour protéger cet algorithme. Le premier d'entre eux est constitué des mêmes blancs qui servent en quelque sorte de point de stockage d'informations, et chacun de ces points contient des informations sur les blocs précédents confirmés par les participants au réseau, mais n'inclut pas la liste complète des transactions. Cette séparation est nécessaire car le travail de Proof-of-Activity est clairement divisé entre les mineurs de PoW qui créent des pièces et les détenteurs de PoS qui confirment les transactions. Ainsi, la charge sur le réseau diminue, et donc l'algorithme nécessite un échange constant de données pour former un bloc avec les transactions : les mineurs commencent le bloc, et les détenteurs finissent, en termes simples.
Autre étape de protection - l'algorithme rend impossible le contrôle du réseau par un participant, même s'il existe un tel Zeus qui possédera la moitié des pièces du réseau : il ne pourra pas créer de nouveaux blocs de manière indépendante. Les mineurs, faisant leur travail, pourront simplement jeter des blancs du réseau qui permettront aux attaquants de former à eux seuls la blockchain.
Ainsi, l'algorithme PoA est un hybride extrêmement intéressant, où les participants sont assurés les uns contre les autres : PoA-exploitation minière empêche les mineurs PoA ou les mineurs PoS de monopoliser le réseau.
Mise en œuvre pratique
Aujourd'hui, parmi toute la variété des projets blockchain, seuls deux d'entre eux utilisent le Proof-of-Activity : Decred, créé en 2015, et le nouveau projet Enecuum. De plus, nous soulignons que Decred n'indique pas directement son appartenance au PoA, par conséquent, son inclusion dans cette micro-liste est très conditionnelle. Decred est une crypto-monnaie (DCR) qui se concentre sur un système hybride PoW / PoS sans spécifier explicitement que ce système particulier est PoA. Elle indique clairement dans la description que ce système hybride est utilisé pour s'assurer qu'un petit groupe ne peut pas dominer le flux des transactions ou apporter des modifications à Decred sans sanction communautaire. Ce projet a été créé avec l'idée d'une participation pleine et ouverte de tous les arrivants. Ainsi, sans se qualifier directement de projet PoA, Decred suit les mêmes principes.
Le deuxième projet, Enecuum, propose déjà directement sa version utilisant le protocole Proof of Activity (PoA). La capacité de confirmer les transactions de presque tous les appareils connectés au réseau a été mise en œuvre, ce qui permet d'atteindre le degré de distribution maximal possible du système et sa haute résistance à diverses attaques. En conséquence, le fonctionnement du système a déjà été décrit ci-dessus. Les mineurs recherchent le bon numéro pour des blocs de différentes tailles (selon le système Proof-of-Work), le gagnant remplit les blocs avec des transactions, puis, à la deuxième étape, le nouveau bloc est signé par 64 propriétaires choisis au hasard de nœuds du réseau. Après cela, l'enregistrement est vérifié par un autre propriétaire du nœud (également aléatoire) - et ici le schéma de preuve de participation entre en jeu, lorsque le propriétaire du nœud pour la durée maximale sur le réseau est le candidat le plus susceptible de participer à la vérification. Ainsi, la création se compose de trois étapes, et les participants reçoivent la récompense selon le schéma suivant : 70 % vont au premier mineur, 20 % sont répartis entre 64 signataires, et encore 10 % vont au vérificateur.
Le projet Enecuum n'est pas encore totalement lancé : alors que seul le mécanisme de minage fonctionne, une émission de tokens et le processus d'open mining sont attendus dans un futur proche. La simulation mainnet testnet a également été lancée récemment et le problème était prévu pour mai. En plus de tout, son code PoA est open source et disponible sur github.
Conclusion
Comme on peut le voir, l'algorithme progressif de Proof-of-Activity n'a pas encore trouvé d'usage généralisé, mais, ayant des avantages incontestables sur Proof-of-Work et Proof-of-Stake, plus précisément, en les combinant, il intéressera certainement les participants dans les nouveaux projets, étant moins coûteux dans tous les sens, et aussi un algorithme plus sûr.