• Bitcoin sur preuve de participation ? 

Bitcoin a un problème énergétique. Grâce à l'algorithme de consensus distribué de preuve de travail de la pièce, l'exploitation minière de Bitcoin crée une empreinte carbone massive. Les mineurs consomment environ 29.05 TWh d’électricité par an. Cela représente 0.13 % de la consommation énergétique annuelle mondiale, soit celle de plus de 159 pays, dont la quasi-totalité de l'Afrique.

Associée à la nature compétitive du secteur minier, la croissance exponentielle du Bitcoin est en grande partie responsable de cette consommation énergétique galopante. L'attention du grand public et l'essor du volume des transactions n'ont fait qu'exacerber le problème, car l'indice de consommation d'énergie Bitcoin estime que les dépenses en énergie minière ont augmenté de 29.98 % d’octobre à novembre. 

À ce rythme exponentiel, l’essor fulgurant de la crypto-monnaie lui permettra de consommer plus d’énergie que l’ensemble des États-Unis d’ici 2019.  

Les facteurs contributifs

Afin de diagnostiquer correctement la cause profonde de cette crise énergétique, nous devons approfondir la relation entre la croissance du réseau Bitcoin et ses mécanismes de minage.

Dans le cadre du modèle de preuve de travail de Bitcoin, les mineurs se font concurrence pour garantir un consensus distribué (le moyen par lequel Bitcoin circule) sur la blockchain. Les mineurs engagent leur puissance de calcul pour vérifier les transactions envoyées via le réseau.  

Pour ce faire, les ordinateurs résolvent les énigmes de cryptage qui sécurisent chaque transaction et, une fois résolues, les stockent sous forme de hachages dans les blocs du grand livre public. Le premier mineur à terminer le bloc en cours reçoit une récompense de bloc en Bitcoin.

Comme vous pouvez le voir sur l’image, la nature compétitive de la preuve de travail incite les mineurs à consacrer autant de puissance de traitement que possible à la blockchain. Plus votre plateforme minière est puissante, plus vous pourrez résoudre rapidement les cryptages des transactions et plus vous aurez de chances de terminer un bloc et de recevoir ses récompenses.

Aux débuts du Bitcoin, on pouvait autrefois exploiter de manière fiable avec une carte graphique ou un processeur informatique ordinaire. Mais cette époque est révolue depuis longtemps. Alors que de plus en plus de mineurs sautaient dans le train à sauce Bitcoin, des logiciels de minage plus sophistiqués ont été développés pour donner aux mineurs un avantage. Cette course aux armements matériels a culminé avec l’exploitation minière de circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC). En termes TLDR, les mineurs ASIC sont des processeurs plus efficaces et plus puissants que les CPU ou les GPU.

Et ils ont laissé les procédures minières originales dans la poussière. Sérieusement, si vous essayiez de rivaliser avec les plates-formes minières ASIC en utilisant votre ordinateur ou votre carte graphique, ce serait comme essayer de gagner le Grand Prix de Monaco avec une Vespa.  

Même un seul ASIC ne suffit pas rivaliser avec les pools miniers des grandes ligues. Les plus grandes coopératives minières installent des centaines d’ASIC pour créer d’énormes pools de processeurs. Afin de rester compétitifs par rapport aux autres mineurs, ces pools ajouteront du matériel à leurs plates-formes pour augmenter la puissance de hachage globale (sortie).

Vous voyez probablement où cela nous mène. Les plates-formes minières nécessitent évidemment de l’électricité, et plus elles doivent travailler dur, plus elles consomment d’énergie. Ainsi, les incitations compétitives de la preuve de travail conduisent invariablement à une augmentation exponentielle de la consommation d’énergie.

Et cela n'inclut même pas l'augmentation de la difficulté. Tous les 2,016 XNUMX blocs, Bitcoin subit un ajustement de difficulté. Cet ajustement vise à adapter la difficulté des blocs aux taux de hachage minier afin qu'aucun mineur ne résolve les algorithmes trop rapidement, absorbant ainsi toutes les récompenses de bloc dans le processus. Cela signifie cependant que plus il y a de mineurs sur le réseau, plus il devient difficile de résoudre les algorithmes cryptés après chaque ajustement. Cela signifierait également que les plates-formes minières devraient redoubler d’efforts pour rester compétitives, consommant ainsi encore plus d’énergie.

Vous commencez à avoir une idée ? Plus les gens achètent du Bitcoin, plus les mineurs seront attirés par la monnaie pour sa valorisation.  Plus le nombre de mineurs augmente, plus la consommation d'énergie augmente, ce qui alimente la concurrence, et avec un réseau en croissance, chaque ajustement de difficulté ne fera qu'exacerber la consommation d'énergie en obligeant les mineurs à travailler plus dur.

Maintenant que nous avons réglé ce problème, retournons ce problème à l’envers et examinons une solution potentielle.

Bitcoin sur preuve de participation ? 

La preuve d'enjeu est un algorithme alternatif permettant d'atteindre le consensus distribué d'une blockchain.  It est entré en scène en 2012, avec Peercoin, NXT et BlackCoin sont ses principaux premiers utilisateurs.

Aucun mineur n’existe sous le modèle de preuve d’enjeu. Au lieu de cela, ils sont remplacés par des validateurs (ou faussaires) chargés de valider les transactions. En règle générale, les validateurs mettent en jeu une certaine quantité de monnaie de preuve de mise dans le portefeuille principal de cette blockchain.  

Le réseau de cette devise peut alors les sélectionner de manière déterministe pour construire le bloc suivant. Le mécanisme de sélection varie selon l'algorithme, car il peut être choisi au hasard ou sur la base d'une combinaison de variables, telles que la richesse totale et la durée de mise en jeu.

Il est important de noter que la preuve de participation n'offre pas de récompenses globales, seulement des frais de transaction. Ainsi, en théorie, le modèle n'engendre pas la même impulsion concurrentielle que le système de preuve de travail. Bien que vous puissiez recevoir des sélections plus fréquentes et des frais de transaction plus élevés à mesure que vous misez davantage, vous n'essayez pas de battre qui que ce soit comme vous le feriez avec Bitcoin.

Avec la preuve de participation, vous n’avez besoin que de suffisamment d’énergie pour alimenter le logiciel principal d’une blockchain. Pas besoin de gaspiller de l’énergie sur un ASIC et un programme de hachage cryptographique. Pour revenir à l'analogie avec la course, cela revient à recevoir un prix pour démarrer votre voiture au lieu de l'utiliser pour courir. Vous faites la queue à la porte de départ pour votre trophée de participation et vous n'avez pas à vous soucier de gaspiller de l'essence supplémentaire pour terminer la course plus rapidement que vos concurrents.  

En un mot, la preuve d’enjeu réduit considérablement la consommation d’énergie. Non seulement il utilise un programme moins gourmand en énergie, mais les validateurs n'ont pas à monter la barre les uns contre les autres pour rester viables comme le font les mineurs dans le cadre d'un consensus de preuve de travail. Ils ne reçoivent pas de récompenses globales, mais ils n'ont pas non plus à faire face aux coûts énergétiques exorbitants auxquels sont confrontés les mineurs. Si nous pesons la preuve des frais de transaction de la participation sans ses coûts d'exploitation importants, elle s'avère comparable à la preuve des récompenses du travail par rapport à ses coûts, en particulier pour ceux qui ne peuvent pas entretenir des plates-formes minières coûteuses.

Réflexions finales : Bitcoin sur preuve de participation arrivera-t-il un jour ?

En mai 2017, Vitalik Buterin a dévoilé son projet de transition de la blockchain Ethereum vers un algorithme de preuve de participation appelé Casper.  

Nouveau à l'époque, le lancement de Proof-of-Stake sur le deuxième plus grand actif cryptographique constituait une énorme approbation pour le système de preuve de participation ; et l’écosystème s’est largement déplacé vers le PoS.

La preuve d’enjeu pourrait très bien être l’avenir de la blockchain. Le changement d'Ethereum l'indique, car Vitalik Buterin voit la valeur des avantages du mécanisme car ils capitalisent sur les inconvénients de Bitcoin.

La crise énergétique du Bitcoin est l'une des premières épreuves véritablement substantielles auxquelles est confrontée la crypto-monnaie alors qu'elle progresse vers une notoriété publique. De tels pièges et obstacles sont à prévoir dans une technologie aussi naissante, mais il est de la responsabilité de la communauté dans son ensemble de s'adapter à ces tribulations. Il n’y a aucune raison de penser que remédier aux lacunes du travail devrait compromettre notre croyance dans la création de Satoshi Nakamoto – bien au contraire. Si nous voulons voir Bitcoin réussir, nous devons rester vigilants dans nos critiques et proactifs dans nos solutions, car dans l’état actuel des choses, Bitcoin est en passe de devenir insoutenable dans un avenir proche.

Peut-être qu’une preuve d’enjeu pourrait empêcher Bitcoin de s’auto-saboter. Si le changement d'algorithme d'Ethereum signifie quelque chose, cela devrait être un signal clair à la communauté cryptographique que la preuve de travail ne peut pas persister dans son état actuel.  

La question est : le marché s’adaptera-t-il ?