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Définition

Preuve de travail : définition

Aussi appelé : PoW

La preuve de travail (Proof of Work, PoW) est un mécanisme de consensus dans lequel des mineurs effectuent d'innombrables calculs pour trouver une solution à un problème cryptographique, ce qui leur donne le droit d'ajouter un bloc et d'en percevoir la récompense.

Thème : Consensus et minage

Preuve de travail : comment ça marche ?

Le principe consiste à rendre la production de blocs coûteuse. Les mineurs assemblent des transactions dans un bloc candidat, puis font varier un nombre arbitraire, le nonce, en calculant à chaque essai l'empreinte du bloc avec une fonction de hachage. Le but est d'obtenir une empreinte inférieure à une cible fixée par le réseau. Trouver cette solution exige des milliards d'essais, alors que la vérifier ne prend qu'un instant.

Le premier mineur qui trouve une solution diffuse son bloc, que les autres nœuds vérifient et adoptent. Il reçoit la récompense de bloc et les frais des transactions incluses. La difficulté s'ajuste automatiquement pour que l'intervalle moyen entre deux blocs reste stable, quelle que soit la puissance totale du réseau. La sécurité vient du coût de l'attaque : réécrire l'historique demanderait de refaire le travail et de dépasser la puissance de calcul de tous les mineurs honnêtes. Bitcoin, lancé en 2009, est l'exemple le plus connu de preuve de travail. Sa consommation électrique fait l'objet de vifs débats.

Un exemple concret

Imaginons que des milliers de mineurs cherchent simultanément le bloc suivant. Chacun teste des valeurs de nonce à grande vitesse avec ses machines spécialisées. Au bout de quelques minutes, Marie, une mineuse membre d'une pool, tombe sur une empreinte valide. Elle diffuse le bloc, les nœuds vérifient en une fraction de seconde que le calcul est correct, et la récompense est partagée entre les membres de la pool.

Les risques à connaître

La preuve de travail consomme beaucoup d'énergie et favorise la concentration du minage chez les acteurs disposant de matériel spécialisé et d'électricité bon marché. Si une entité contrôlait plus de la moitié de la puissance de calcul, elle pourrait réorganiser les blocs récents et réaliser des doubles dépenses.

À ne pas confondre avec

  • Preuve d'enjeu : La preuve d'enjeu remplace la dépense de calcul par une mise en garantie de tokens pour sélectionner les producteurs de blocs.
  • Hashrate : Le hashrate mesure la puissance de calcul engagée dans la preuve de travail, il n'est pas le mécanisme lui-même.
  • Ajustement de difficulté : L'ajustement de difficulté est la règle qui calibre la cible à atteindre, une composante de la preuve de travail.

Questions fréquentes sur Preuve de travail

Pourquoi la preuve de travail consomme-t-elle autant d'énergie ?

Parce que la sécurité du réseau repose précisément sur le coût du calcul : plus les mineurs dépensent de ressources, plus il est coûteux pour un attaquant de les dépasser.

Peut-on miner du Bitcoin avec un ordinateur personnel ?

Techniquement oui, mais la difficulté est telle que les chances de trouver un bloc avec un ordinateur ordinaire sont infimes face aux machines spécialisées appelées ASIC.

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