Qu’est-ce que le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) et comment fonctionne-t-il ?

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

Le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) est un mécanisme de consensus utilisé dans la technologie blockchain pour déterminer qui peut valider les transactions et ajouter de nouveaux blocs à la blockchain. Le DPoS a été développé comme alternative au Proof-of-Work (PoW) et au Proof-of-Stake (PoS), car le PoW consomme beaucoup d’énergie et les blockchains PoS peuvent entraîner une forte concentration de pouvoir.

Le Delegated Proof-of-Stake a été introduit en 2013 par Daniel Larimer dans le cadre du projet BitShares. Depuis, il a été adopté par de nombreux réseaux en raison de son efficacité, de sa scalabilité et de ses faibles coûts énergétiques.

L’algorithme de consensus DPoS se distingue par sa combinaison de processus démocratiques et de hautes performances, dans laquelle les utilisateurs ou détenteurs de tokens utilisent leur droit de vote pour élire des représentants. Ces représentants sont appelés « délégués » ou « témoins » et sont responsables de l’ajout de nouveaux blocs à la blockchain.

À retenir

• Le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) est un mécanisme de consensus économe en énergie, conçu comme alternative au Proof-of-Work et au Proof-of-Stake.
• Les utilisateurs votent pour un groupe limité de délégués responsables de la validation des transactions et de la création de nouveaux blocs.
• Le pouvoir de vote dépend du nombre de tokens détenus, ce qui donne une influence sur la gouvernance du réseau.
• Les délégués sont récompensés pour leur travail et peuvent partager ces récompenses avec les électeurs, ce qui favorise l’implication de la communauté.
• Certains réseaux DPoS utilisent la Byzantine Fault Tolerance (BFT) pour renforcer la sécurité contre les acteurs malveillants.
• Parmi les projets blockchain notables utilisant le DPoS figurent EOS, TRON et BitShares.

Comment fonctionne le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ?

Le Delegated Proof-of-Stake fonctionne comme une démocratie représentative, dans laquelle les détenteurs de tokens ont non seulement une valeur économique mais aussi un pouvoir de vote. Chaque détenteur de token peut voter pour un certain nombre de délégués, qui valident ensuite les transactions et ajoutent de nouveaux blocs à la blockchain. Voici comment cela fonctionne étape par étape :

Étape 1 : Élection des délégués
Les détenteurs de tokens du réseau votent pour un nombre déterminé de délégués (généralement entre 21 et 101, selon le réseau). Le pouvoir de vote dépend du nombre de tokens détenus.

Étape 2 : Sélection des délégués
Les délégués sont désignés en fonction des résultats du vote et sont ensuite chargés de valider les transactions et de créer de nouveaux blocs. Ces délégués sélectionnés constituent une sorte de « parlement » de la blockchain.

Étape 3 : Ajout des blocs
L’ajout de blocs à la blockchain est effectué à tour de rôle : chaque délégué valide les transactions et crée de nouveaux blocs selon un ordre préétabli qui est régulièrement renouvelé.

Étape 4 : Récompenses et responsabilité
Les délégués reçoivent des récompenses pour leur travail, sous forme de frais de transaction et/ou de nouveaux tokens. Ils peuvent choisir de partager ces récompenses avec leurs électeurs. Les électeurs peuvent également révoquer leur vote et le transférer à un autre candidat en cas de comportement inadéquat.

Byzantine Fault Tolerance

En complément du système de délégués, certains réseaux DPoS utilisent la Byzantine Fault Tolerance (BFT) comme couche de consensus supplémentaire. Ce système impose aux délégués de voter entre eux sur la validité des nouveaux blocs. Cela permet de contrer le problème des généraux byzantins, rendant plus difficile toute tentative de manipulation du réseau par des délégués malveillants. Ce mécanisme améliore la sécurité globale.

Quelle est la différence entre le Delegated Proof-of-Stake et le Proof-of-Stake traditionnel ?

Le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) est similaire au Proof-of-Stake (PoS) traditionnel dans la mesure où les tokens sont utilisés pour sélectionner les validateurs. Cependant, la principale différence réside dans la méthode de sélection.

Avec le PoS traditionnel, les validateurs sont automatiquement choisis en fonction du nombre de tokens mis en staking (staking). Plus un utilisateur détient et immobilise de tokens, plus il a de chances de valider des transactions et de recevoir des récompenses. Ce système favorise la décentralisation, mais peut engendrer des délais plus longs et des coûts plus élevés, notamment en période de forte activité.

Avec le DPoS, les détenteurs de tokens votent pour un petit groupe de délégués, qui valident ensuite les blocs au nom de la communauté. Ce modèle permet une plus grande rapidité et une meilleure scalabilité, car seul un nombre limité d’acteurs participent activement au processus de consensus.

Le PoS repose donc sur une participation directe par le biais du staking, tandis que le DPoS privilégie l’efficacité à travers un système de vote et de délégation. Chacun de ces mécanismes présente un équilibre différent entre performance, sécurité et décentralisation.

Quelles blockchains utilisent le Delegated Proof-of-Stake ?

Depuis son introduction, le DPoS a été adopté par plusieurs projets blockchain majeurs. Voici les exemples les plus connus :

EOS

EOS est l’une des blockchains DPoS les plus célèbres. Elle fonctionne avec 21 producteurs de blocs actifs qui génèrent un nouveau bloc toutes les 0,5 secondes. EOS est reconnue pour sa rapidité et ses faibles coûts, et elle a été conçue pour héberger des applications décentralisées (dApps) à grande échelle.

TRON

TRON utilise 27 « Super Representatives » élus par la communauté. TRON se concentre principalement sur l’industrie du divertissement, en facilitant les transactions rapides et peu coûteuses pour les créateurs de contenu.

BitShares

BitShares a été le tout premier projet à implémenter le DPoS, avec un accent particulier sur les marchés financiers et les bourses décentralisées. Grâce au DPoS, le projet a démontré sa capacité à gérer des transactions complexes en temps réel.

Quels sont les avantages du Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ?

Le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) présente de nombreux avantages, résumés ci-dessous :

• Vitesse de transaction élevée
  Le DPoS est conçu pour exécuter rapidement les transactions. Grâce au nombre réduit de délégués produisant les blocs, les validations sont quasi instantanées.

• Faible consommation d’énergie
  Comparé au Proof-of-Work, le DPoS est beaucoup plus économe en énergie et respectueux de l’environnement, car il ne nécessite pas de résoudre des énigmes cryptographiques complexes.

• Orientation communautaire
  Les détenteurs de tokens ont leur mot à dire sur la gouvernance du réseau. De ce fait, les blockchains DPoS sont souvent plus axées sur la communauté que d’autres modèles.

• Frais réduits
  L’efficacité des systèmes DPoS permet de réduire significativement les frais de réseau et de transaction.

• Équité et transparence
  Les délégués peuvent être remplacés s’ils ne remplissent pas correctement leurs fonctions, ce qui garantit un système juste et transparent.

Quels sont les inconvénients du Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ?

Malgré ses nombreux atouts, le DPoS comporte certains inconvénients à prendre en compte :

• Risque de centralisation et de collusion
  Le nombre limité de délégués peut entraîner une concentration excessive du pouvoir, notamment si des détenteurs de tokens importants collaborent pour influencer les votes. Les délégués peuvent aussi conclure des accords entre eux ou se laisser corrompre par les récompenses.

• Dépendance à une communauté active
  Comme tout système de délégation, le DPoS requiert une participation active des utilisateurs pour remplacer les délégués inactifs ou inefficaces.

• Inégalité dans la répartition des votes
  Les utilisateurs possédant beaucoup de tokens disposent d’un pouvoir de vote plus important, ce qui peut leur permettre de dominer le réseau.

En résumé

Le Delegated Proof-of-Stake (DPoS) est une méthode innovante et efficace pour atteindre le consensus dans les réseaux blockchain. Il associe rapidité, scalabilité et faible consommation d’énergie à un modèle de vote démocratique. Toutefois, ce système n’est pas exempt de risques : la centralisation et la concentration du pouvoir restent des points de vigilance. Pour les blockchains qui visent des performances élevées et une forte implication communautaire, le DPoS constitue néanmoins une alternative puissante.