Qu'est-ce que la Preuve de Participation Nommée?

La Preuve de Participation Nommée (NPoS) est une variation traditionnelle du mécanisme de consensus de preuve d'enjeu. En NPoS, les validateurs sont élus en utilisant une fonction aléatoire vérifiable, les détenteurs de plus gros enjeux ayant une probabilité plus élevée d'être choisis. Une fois élus, ces validateurs se relaient dans une séquence aléatoire pour produire des blocs pour la blockchain. Cette approche est utilisée par des protocoles blockchain comme Ouroboros Praos et BABE, visant à équilibrer la décentralisation et l'efficacité tout en garantissant la sécurité du réseau.

Comment fonctionne la Preuve de Participation Nommée ?

La Preuve de Participation Nommée (NPoS) est un mécanisme de consensus dans lequel un comité de validateurs est élu pour produire des blocs pour une blockchain. Les validateurs sont choisis en fonction de leur enjeu, ceux qui en détiennent davantage ayant une plus grande chance d'être élus. Une fois élus, ces validateurs se relaient de manière aléatoire pour produire et valider des blocs.

Élection des validateurs

En NPoS, les validateurs sont élus en utilisant une fonction aléatoire vérifiable. Cela signifie que même si le processus est aléatoire, d'autres peuvent toujours le vérifier pour garantir l'équité. La probabilité qu'un validateur soit élu augmente avec le montant de l'enjeu qu'ils détiennent.

Rôle des validateurs

Une fois élus, les validateurs sont responsables de la production et de la validation de nouveaux blocs sur la blockchain. Ils se relaient dans une séquence aléatoire pour s'assurer qu'aucun validateur individuel n'a une influence indue ou un contrôle sur le processus de production de blocs.

Sélection basée sur l'enjeu

Le montant de l'enjeu qu'un validateur détient joue un rôle crucial dans le NPoS. Ceux qui ont plus d'enjeu ont plus de chances d'être élus comme validateurs. Cette sélection basée sur l'enjeu garantit que ceux qui ont un investissement significatif dans le réseau sont plus susceptibles d'agir dans son intérêt.

Production de Bloc Aléatoire

L'ordre dans lequel les validateurs produisent des blocs est aléatoire pour empêcher qu'un seul validateur n'acquière trop de pouvoir ou d'influence. Cela garantit une distribution équitable des responsabilités de production de blocs et réduit les risques de toute activité malveillante.

Mesures de sécurité

NPoS est conçu pour être sécurisé contre diverses attaques. Le fait d'exiger des validateurs qu'ils aient une participation significative rend coûteux pour les attaquants d'acquérir suffisamment de participation pour lancer une attaque. De plus, la production de blocs aléatoire réduit encore les chances pour une seule entité de prendre le contrôle du réseau.

Différence entre NPoS et DPoS

Dans les mécanismes de consensus NPoS et DPoS, le processus de validation tourne autour de deux participants réseau distincts : l'un ayant l'autorité d'élire l'autre. En DPoS, ces participants sont appelés « délégants », tandis qu'en NPoS, ils sont appelés « nominants ».

Une distinction significative entre les deux réside dans le système de responsabilité. En NPoS, les nominants et les validateurs doivent tous deux fournir une mise en garantie, ce qui implique que les deux parties peuvent faire l'objet de pénalités ou de "slashing" pour des activités malveillantes. En revanche, en DPoS, seuls les validateurs sont tenus responsables et font face à des conséquences en cas de faute. Ainsi, dans un cadre DPoS, les délégants ne sont pas affectés par les actions malveillantes de leurs validateurs choisis.

Les mécanismes de la Preuve de Participation Nommée

La Preuve de Participation Nommée (NPoS) est un mécanisme de consensus qui met l'accent sur l'implication de la communauté. Dans ce système, les détenteurs de jetons, appelés nominés, ont la responsabilité de choisir les validateurs qu'ils estiment bénéfiques pour le réseau. Cette approche renforce la décentralisation du réseau et garantit que tout le monde a un intérêt dans son succès.

Les validateurs, une fois choisis, ont un rôle significatif. Ils vérifient les transactions, garantissent leur authenticité, puis les intègrent dans la blockchain. Leur rôle est essentiel pour protéger la blockchain contre toute activité malveillante.

Un aspect unique de NPoS est sa sélectivité. Seuls les validateurs choisis ont l'autorité d'ajouter de nouveaux blocs à la blockchain. Cette méthode non seulement rend le processus plus efficace, mais elle garantit également que les validateurs reconnaissent l'importance de leur rôle.

Participation des parties prenantes

La Preuve de Participation Nommée (NPoS) offre une approche novatrice de consensus blockchain. Dans ce système, les détenteurs de jetons, souvent passifs dans d'autres mécanismes, participent activement en tant que nominés. Ces nominés sont responsables de la sélection des validateurs, chargés de vérifier les transactions et de créer de nouveaux blocs.

Au sein de NPoS, le rôle des détenteurs de tokens évolue. Ils deviennent des nominateurs avec l’autorité de façonner l’ensemble des validateurs. La sélection n’est pas uniquement basée sur le nombre de jetons, mais aussi sur la fiabilité et la capacité des validateurs.

Les nominés sont essentiels à la stabilité et à la sécurité du réseau. Ils approuvent les validateurs en misant des jetons, garantissant l'intégrité du réseau. En récompense de leur rôle crucial et des risques qu'ils prennent, les nominés reçoivent une partie des récompenses que les validateurs gagnent.

Le mécanisme de NPoS souligne l'importance d'une communauté active et engagée. Les détenteurs de jetons passent de simples investisseurs à des contributeurs, influençant la direction et la santé du réseau. Cette implication favorise une culture de responsabilité et de collaboration.

Principales caractéristiques de la Preuve de Participation Nommée

Système basé sur le comité

NPoS, également connu sous le nom de “basé sur un comité,” implique l'élection d'un comité de validateurs. Le processus de sélection utilise une fonction aléatoire vérifiable, et les chances d'être élu sont plus élevées pour ceux qui ont une plus grande participation.

Production de Bloc Aléatoire

Les validateurs du système NPoS prennent aléatoirement leur tour pour produire des blocs. Cela garantit une distribution équitable des opportunités de production de blocs parmi les validateurs.

Utilisation par les protocoles

NPoS est mis en œuvre par certains protocoles de blockchain tels que Ouroboros Praos et BABE. Ces protocoles exploitent le mécanisme NPoS pour parvenir à un consensus et maintenir l'intégrité de la blockchain.

Avantages de NPoS

Principes de sécurité renforcée et démocratique

NPoS se distingue par son emphase à la fois sur la sécurité et la représentation démocratique. Contrairement au PoS traditionnel, le NPoS favorise un environnement plus équitable en permettant aux mandataires d'endosser des validateurs de confiance. Ce processus de sélection intègre souvent des méthodologies telles que la théorie des élections, la théorie des jeux ou l'optimisation discrète pour garantir l'équité. Une fois les validateurs sélectionnés, le NPoS nivel le terrain en allouant uniformément toutes les parts.

Système de Responsabilité Équitable

En privilégiant la sécurité réseau de premier ordre, le NPoS introduit un système complet de récompenses et de pénalités pour les validateurs et les nominés. Contrairement aux systèmes tels que le DPoS, qui pénalisent uniquement les validateurs, le NPoS réduit également la mise des nominés qui ont soutenu le validateur fautif. Une telle structure motive à la fois les validateurs et les nominés à maintenir l'intégrité, renforçant ainsi la sécurité du réseau et réduisant au minimum les risques de collusion.

Inconvénients de NPoS

Risque accru pour les nominés

Bien que le NPoS offre un processus de sélection démocratique, il expose également les nominateurs à des risques accrus par rapport aux systèmes PoS classiques. Les nominateurs supportent le poids de leurs décisions, faisant face à des pénalités pour avoir soutenu des validateurs malveillants. Cela pourrait entraîner une réduction significative ou une perte totale de leur mise. De plus, la performance des validateurs choisis impacte directement les récompenses des nominateurs, soulignant l'importance d'une sélection judicieuse.

Limitations sur la sélection des validateurs actifs

Dans la NPoS, les nominants peuvent approuver un nombre spécifique de validateurs simultanément. Cependant, il n'y a aucune garantie que tous les validateurs nominés feront partie de l'ensemble actif. Par exemple, dans des réseaux comme Polkadot, les nominants peuvent approuver jusqu'à 16 validateurs; si seulement une fraction de ceux-ci est acceptée dans l'ensemble actif, l'enjeu est réparti entre les candidats retenus.

Projets utilisant la Preuve de Participation Nommée (NPoS)

Polkadot

Polkadot utilise le mécanisme de consensus Named Proof of Stake (NPoS). Dans le NPoS de Polkadot, les validateurs sont élus pour produire des blocs, et les chances d’être élu sont influencées par le montant de la mise qu’ils détiennent. Cependant, ce qui rend le système de Polkadot unique, c’est le rôle des nominateurs. Les nominateurs sont des participants qui soutiennent certains validateurs avec leur propre participation, se portant ainsi garants d’eux. Ce système garantit la sécurité du réseau, car les validateurs et les nominateurs peuvent faire face à des pénalités ou à des « slashing » pour des activités malveillantes. L’accent mis par Polkadot sur la sécurité et la représentation démocratique est évident dans sa mise en œuvre du NPoS, favorisant un environnement plus équitable en permettant aux nominateurs d’approuver les validateurs qu’ils jugent dignes de confiance.

Cosmos

Cosmos est conçu pour faciliter l'interopérabilité entre plusieurs blockchains, et il utilise une variante de PoS appelée Tendermint BFT pour son consensus. Dans le système de Cosmos, les validateurs sont choisis en fonction du montant de l'enjeu qu'ils détiennent, et ils sont responsables de proposer et de valider de nouveaux blocs. Bien que Cosmos partage certaines similitudes avec NPoS, surtout dans l'aspect du jalonnement, il n'a pas la relation de nominator-validateur observée dans les systèmes NPoS purs comme Polkadot. Au lieu de cela, Cosmos met l'accent sur la sécurité du réseau grâce au mécanisme de jalonnement et souligne l'importance des validateurs dans le maintien de l'intégrité du réseau.

Conclusion

La Preuve de Participation Nommée (NPoS) représente une évolution significative dans les mécanismes de consensus, visant à équilibrer la décentralisation, la sécurité et l'efficacité. En introduisant un processus démocratique de sélection des validateurs et en garantissant une responsabilité équitable, NPoS offre une approche unique pour maintenir l'intégrité de la blockchain.

Bien qu'il présente des avantages, tels qu'une sécurité renforcée et un processus de sélection démocratique des validateurs, il comporte également des défis, notamment pour les nominés. Comme pour tout mécanisme de consensus, comprendre ses subtilités est crucial pour que les participants puissent prendre des décisions éclairées. Alors que la technologie de la blockchain évolue, le NPoS témoigne des efforts continus visant à affiner et à améliorer les systèmes décentralisés pour un avenir numérique plus sécurisé et inclusif.