Qu’est-ce que le protocole Ethereum Casper POS?

Alors qu’Ethereum se prépare à publier le hard fork de Metropolis dans les prochains mois, on parle encore beaucoup de Casper et du passage à un Proof of Stake (POS) à partir d’un protocole de minage Proof of Work (POW). Une adaptation intéressante du protocole GHOST (Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree), Casper est la proposition actuelle des développeurs.

Cette mise à jour est sur le point d’apporter des changements significatifs au coût et à la vitesse avec lesquels les utilisateurs peuvent effectuer des transactions sur le réseau Ethereum. Ceci est également particulièrement important car la blockchain Bitcoin montre des signes de tension et est toujours mêlée à des divisions internes.

Preuve de l’exploitation minière?

La preuve d’enjeu est fondamentalement différente de la preuve de travail (PoW) où le créateur d’un nouveau bloc est choisi de manière déterministe en fonction de sa richesse ou «mise». Ceci est différent de l’algorithme PoW où un participant du réseau ou un «mineur» devra travailler sur un problème mathématique complexe qui nécessite des ressources pour être résolu.

Avec l’extraction de POW, lorsqu’un mineur est capable de résoudre un problème de bloc, il reçoit une certaine quantité de pièces pour résoudre le bloc. Cependant, avec POS, il n’y a pas de récompense pour la résolution d’un blocage et les mineurs ne recevront que des frais de transaction.

Étant donné que les mineurs ne sont pas pressés de résoudre les problèmes de calcul du PoW (qui deviennent de plus en plus difficiles), les transactions PoS peuvent être beaucoup plus rentables et efficaces..

Les bases de l’algorithme PoS sont assez faciles à comprendre, mais le protocole Casper PoS est légèrement plus complexe que cela.

Authentification basée sur le dépôt de garantie

Dans le cas du protocole Casper PoS, la «mise» est appelée «dépôt de garantie». Les participants au réseau ou «nœuds» devront placer ce dépôt de garantie afin de servir le consensus. C’est ce qu’on appelle le «collage» et les nœuds qui ont déjà donné un dépôt de garantie sont des validateurs cautionnés.

L’idée derrière le dépôt de garantie est que les mineurs restent honnêtes. S’il y a quelque chose qui est jugé invalide par le réseau, ils perdront leur dépôt. Cela permet d’avoir un coût de mauvaise conduite.

Jeux de hasard consensuels

L’autre idée derrière le protocole Casper est de faire «parier» les validateurs liés sur la façon dont le consensus au sein du réseau se révélera. De plus, le processus de consensus s’attend à ce que tous les validateurs parient sur la façon dont ils pensent que tous les autres participants miseront leurs dépôts..


S’ils parient dans la bonne direction, ils récupèrent le dépôt avec tous les frais de transaction. Si en revanche ils ne parviennent pas à s’entendre sur le consensus du protocole, ils gagneront à nouveau moins de leur caution. Le but est qu’à travers de nombreux tours d’enchères, les paris finissent par converger.

De plus, le protocole Casper POS punira les nœuds qui modifient leurs paris de manière dramatique. Par exemple, ceux qui parient avec une probabilité élevée sur un bloc puis font un pari encore plus élevé sur le suivant. Ceci est fait pour s’assurer que les nœuds parient uniquement avec le plus de probabilité sur les blocs qu’ils considèrent comme les plus proches du consensus..

Combattre la censure des nœuds

Bien sûr, lorsqu’il s’agit de protocoles de consensus, il y a toujours le risque qu’un groupe de nœuds essaie de maximiser ses profits au détriment des autres nœuds. Afin d’éviter cela, le protocole Casper PoS repose sur l’intérêt personnel des nœuds validés comme indiqué par l’économie de la théorie des jeux..

La récompense pour tous les participants est plus grande lorsque 100% de tous les nœuds de consensus sont d’accord. Cela punira les nœuds qui ne créent pas de blocs dans un ordre prescrit par le protocole. Casper est en mesure d’identifier les blocs créés de cette manière et retiendra les frais de transaction et les dépôts des validateurs..

Plus précisément, la récompense ou le revenu que gagnent les validateurs cautionnés est une fonction linéaire du nombre de validateurs qui participent à ce jeu de consensus..

Impact possible sur les transactions par seconde

Comme beaucoup l’ont vanté, le passage au protocole Casper POS est susceptible d’améliorer considérablement la vitesse des transactions. La nature de la blockchain de Casper permet aux temps de blocage d’être bien inférieurs à ce qui est traditionnellement le cas avec les algorithmes PoW.

En effet, les validateurs ne recevront pas de récompense pour la résolution d’un blocage, mais ne gagneront que des frais de transaction. À ce titre, ils sont incités à augmenter la limite de gaz sur les blocs. Cependant, ces validateurs capables de gérer des charges de serveur accrues devront toujours prendre en compte les autres validateurs qui ne pourront peut-être pas suivre le rythme..

Comme nous l’avons mentionné ci-dessus, lorsque les validateurs plus lents ne sont pas synchronisés, la récompense individuelle pour les mineurs de blocs de compensation est réduite. Par conséquent, les validateurs n’augmenteront la limite de taille de bloc que de manière contrôlée.

Avec l’extraction de POW, les mineurs achèteront généralement beaucoup plus de matériel afin de leur donner un avantage dans les calculs. Quand il s’agit de POS comme le framework Casper, les serveurs auront juste besoin de gérer plus de transactions. Ils seront alors incités à investir dans plus de puissance de traitement.

Les vitesses de transaction sont également légèrement plus rapides car le point de vente permet l’utilisation d’un logiciel client léger. Contrairement à POW, il n’est pas nécessaire de télécharger les en-têtes de bloc pour valider et sécuriser les transactions. Les validateurs du réseau ont assumé une grande partie de la surcharge de consensus impliquée.

Impact des pannes système & Séparations

Le protocole Casper est toujours capable de fonctionner même si tout le réseau tombe en panne et que la plupart des nœuds sont hors ligne. Tout ce qui est nécessaire est un validateur lié pour être toujours en ligne, faire des paris et produire des blocs par lui-même. Évidemment, plus de participants augmentent les récompenses, mais un validateur actif est toujours incité à produire des blocs pour une récompense inférieure à rien du tout.

Le protocole Casper POS permet également une récupération à partir de partitions ou de divisions réseau. S’il y avait jamais eu une scission dans le réseau, Casper exécutera les transactions qui ont reçu des paris sur la partition qui a eu le plus haut niveau de participation. Une fois qu’il y a une reconnexion, les validateurs retourneront et finaliseront les blocs sur la partition avec plus de participation des validateurs.

Théorie vs pratique

Pour le moment, le protocole Casper POS est toujours une construction théorique et n’a pas encore été déployé par la fondation Ethereum. Lorsque la fondation publie enfin le hard fork de Metropolis, elle prépare une partie du terrain pour le passage éventuel à un algorithme de point de vente..

Bien qu’il ne fasse aucun doute que l’exploitation minière POS sera plus rentable et plus rapide, nombreux sont ceux qui pensent qu’elle n’est pas nécessairement aussi sûre que les prisonniers de guerre. En effet, pour qu’un acteur néfaste attaque un protocole PoW, il devra investir une somme considérable d’argent. Selon certains calculs, le montant qui serait nécessaire est supérieur à ce qu’ils seraient en mesure de voler.

POS, en revanche, n’est qu’un algorithme et, en tant que tel, doit être à 100% à l’épreuve des balles pour réussir. En effet, à moins qu’il n’y ait des pénalités considérables pour attaquer le réseau, une attaque POS serait moins chère et plus gratifiante si elle réussissait..

Le protocole Casper vise à combler cet écart et à créer des coûts importants pour l’un des validateurs pour attaquer le réseau. De plus, un protocole de point de vente tel que Casper signifiera que l’infâme 51% d’attaque ne pouvait pas se produire. Si un mauvais acteur essayait d’acheter 51% des pièces, cela ferait monter le prix. Selon Vitalik Buterin

La finalité économique est accomplie dans Casper en exigeant que les validateurs soumettent des dépôts pour participer, et en retirant leurs dépôts si le protocole détermine qu’ils ont agi d’une manière qui enfreint un ensemble de règles («conditions de réduction»)

Mike Owergreen Administrator
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