Une bataille sans fin : PoW vs PO

Une bataille sans fin : PoW vs PO. J'ai récemment eu le plaisir absolu de discuter de deux de mes sujets préférés avec un groupe de personnes que je respecte beaucoup : les membres de l'équipe Ardor, y compris un développeur principal et des passionnés de longue date.
Les sujets débattus ont été autour de savoir quel mécanisme de consensus est le plus sûr, la preuve de travail (POW) ou la preuve de pieu (PO), et lequel des deux conduit à la distribution la plus efficace du pouvoir.
Le point de départ
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La PoW a d'abord été introduite comme un mécanisme anti-spamming. Il s'agit d'une mesure économique pour dissuader les attaques par déni de service et autres abus de service tels que le spam sur un réseau en exigeant du travail du demandeur de service, ce qui signifie généralement le temps de traitement par un ordinateur.
Essentiellement, le PoW exige que les machines dépensent de l'énergie (ressources) afin d'éviter les messages de spam « rien en jeu ».
PoW a été appliqué au protocole Bitcoin de la même manière. Cela a permis une confiance décentralisée en faisant en sorte que les mineurs se disputent votre confiance.
La façon dont fonctionne le PoW, qui est discutée en profondeur dans cette pièce, permet aux gens d'envoyer de l'argent numériquement sans avoir à se soucier des attaques à double dépense. Avec chaque nouveau bloc créé, le hachage devient plus complexe et plus difficile à trouver, ce qui signifie que les mineurs devront utiliser plus de puissance pour exploiter le même nombre de blocs. L'objectif est de rendre les mineurs moins dépendants des récompenses Bitcoin et plus dépendants des frais de transaction.
PoW était une introduction intelligente et spirituelle d'une mesure anti-spam dans un protocole de potins P2P, alignée sur une incitation monétaire fonctionnant comme un mécanisme de confiance entre les utilisateurs.
Les critiques
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De nombreux défenseurs des PO reprochent à PoW de gaspiller de l'énergie, même si, au moment de la rédaction du présent rapport, il a été démontré que les exploitations minières les plus importantes utilisent maintenant les énergies renouvelables.
Donc, la critique des déchets d'énergie ne se lève pas, du moins pas à mon avis.
Quelles autres critiques y a-t-il ?
Deux grands points de discussion ont été soulevés lors du débat avec la communauté Ardor :
Le PoW est-il plus ou moins sûr que les OP ?
Le PoW est-il plus ou moins sujette à la centralisation que les OP ?
Personnellement, je dirais que ce qui importe, c'est de promouvoir à la fois la sécurité et la décentralisation.
PoW ou PDO ?
Nous avons déjà discuté de ce qu'est le PoW et de son fonctionnement. Le même objectif est de permettre aux utilisateurs de parvenir à un consensus sans se faire confiance. Sa mécanique de travail, cependant, est tout à fait différente.
PoS n'a pas de mineurs, ni de hachages. Il ne nécessite pas de nœuds pour le mien. Les détenteurs de jetons enjeu simplement une certaine quantité de pièces, puis les nœuds peuvent valider les transactions. Simple, non ?
Il n'y a pas de récompenses globales (dans les bons de commande purs), juste des frais de transaction qui sont payés aux contrevenants (le nom donné aux validateurs). Dans le cas où un validateur essaie de doubler ses dépenses, il/elle perd sa participation. C'est là une incitation à ne pas se comporter mal et à s'attaquer au problème du « rien en jeu ». Un exemple très soigné de ceci est Ardor.
Étant donné que les OP ne dépendent pas des dépenses énergétiques, peuvent-elles être plus sûres que les OP ?
Le PoW est-il plus ou moins sûr que les OP ?
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Les attaques à longue portée (51 %) semblent plus mortelles pour les systèmes de PO, tandis que les attaques à court terme (ou les attaques à double dépense) sont beaucoup plus susceptibles de se produire dans les systèmes de PoW.
En termes simples, les systèmes de PoS ont un problème avec les attaques à longue portée. Si vous prenez en compte ce que cela signifie de contrôler 51% du réseau, vous réalisez que celui qui prend le contrôle ne peut pas être supprimé. À partir du moment où je possède 51% des pièces jalonnées, il n'y a rien d'autre que les validateurs ne peuvent faire pour enlever mon pouvoir. Très probablement, cet intervenant ne fera que consolider son pouvoir, en raison du fait qu'il sera récompensé plus souvent (comme dans les PO, plus vous détenez de participation, plus la probabilité que vous obtenez de forger un bloc).
D'un autre côté, les PO sont assez résistants contre les attaques à double dépense - au moment où un validateur se comporte mal, ils perdent leur participation.
Enfin, le but d'une crypto-monnaie joue un rôle important dans la façon dont la sécurité est perçue, selon que vous recherchez un magasin de valeur à long terme, une devise qui permet des contrats intelligents, ou un réseau plus rapide et plus évolutif.
En fin de compte, il est difficile d'arriver à une conclusion évidente sur le système le plus sûr, car la sécurité semble dépendre des délais d'attaque et du but global de la crypto-monnaie.
Le PoW est-il plus ou moins décentralisé que les OP ?
L'argument en faveur de la centralisation, à mon avis, découle de la sécurité. En fait, elle est dérivée de dimensions très spécifiques au sein de la sécurité : sans autorisation, ouverture et immuabilité. Dans cette optique, quel mécanisme consensuel promeut, selon vous, un résultat plus décentralisé ?
Encore une fois, ça dépend. Si vous prenez en compte que vous devez acheter du matériel spécifique pour extraire des cryptos PoW, vous pourriez soutenir qu'il y a une barrière plus élevée à l'entrée, ce qui favorise clairement la centralisation. D'autre part, parce que le réseau est résilient aux attaques à longue portée, un attaquant devrait dépenser de l'énergie en permanence pour maintenir le contrôle du réseau, ce qui rend assez difficile de changer la blockchain à long terme (immuabilité).
Dans les PO, il semble que la seule façon de protéger le réseau contre une attaque réussie à long terme est de faire reculer la blockchain, qui va complètement à l'encontre de l'idéologie de l'immuabilité (décentralisation).
Tant les prisonniers de guerre que les OP semblent promouvoir des niveaux égaux d'inautorisation, d'ouverture et d'immuabilité.
Selon votre objectif, il peut y avoir des avantages à utiliser l'un ou l'autre.
Si vous voulez un réseau résilient à long terme et qui ne nécessite pas de restauration, optez pour les systèmes POV (Bitcoin).
Si vous voulez un réseau résilient à court terme, facile à dimensionner et qui protège contre les attaques à double dépense, optez pour les systèmes basés sur POS (Ardor).
Conclusion
Grâce à l'approche ouverte de la communauté Ardor, plus précisément @AvdiuSazan, @Petkodp, @Ardorgate et @CryptoDemetrius, j'ai eu la chance d'avoir un débat intéressant autour d'un sujet qui m'excite beaucoup. Il semble que les PoW et les PO soient assez sûrs, en fonction du taux de hachage dans le premier cas, et du prix du jeton dans le second.
Les deux mécanismes de consensus offrent des avantages et des inconvénients. Cependant, il me semble que le protocole le plus sécurisé pour un système monétaire est toujours un système basé sur la puissance de hachage élevé comme Bitcoin, ne serait-ce que pour le fait qu'il semble offrir une sécurité plus élevée dans le cas où il y aurait une attaque réussie.
Si l'électricité devient incroyablement bon marché, ou si les PO mettent en œuvre un modèle de pieu brûlant, je prétends que PoW pourrait perdre son principal avantage. Cependant, étant donné que la sécurité des points de vente dépend grandement de sa tarification des devises, nous pourrions rencontrer des résultats indésirables. De plus, le fait d'avoir un taux de hachage rend plus difficile pour une seule entité de contrôler la majorité du réseau pendant une longue période, compte tenu des contraintes monétaires à long terme.
Cependant, il est difficile pour moi de conclure avec certitude quel mécanisme de consensus est le plus sûr et qui favorise une plus grande décentralisation, car il y a une grande dépendance à l'égard des membres de la communauté et de leur application des règles sociales. Si la communauté de Bitcoin n'était pas aussi dispersée et immense qu'elle l'est, les changements seraient-ils plus faciles à appliquer, la rendant sujette à la centralisation ?
Dans mon prochain article, j'ai pour objectif de débattre du rôle des récompenses et des incitations dans la sécurité et la vie privée, ainsi que des structures organisationnelles clés qui contribuent le plus à un résultat décentralisé. Les questions que je poserai dans les prochains articles connexes seront a) Les incitatifs et les récompenses peuvent-ils promouvoir un système plus sûr grâce à un meilleur comportement des utilisateurs ? Et b) Quelles structures organisationnelles peuvent promouvoir les systèmes les plus décentralisés ?