Qu’est-ce que le Proof of Work?
Proof of Work (PoW) est le terme anglais pour preuve de travail.
La preuve de travail est un mécanisme de consensus utilisé pour sécuriser et valider les transactions sur un réseau blockchain. Il s’agit d’un processus de calcul qui exige que les utilisateurs effectuent une certaine quantité de travail, comme la résolution d’un problème mathématique complexe, afin d’ajouter un nouveau bloc de transactions à la blockchain. Le processus de résolution du problème est appelé « minage » et les utilisateurs qui effectuent ce travail sont appelés « mineurs ».
Le PoW de Satoshi Nakamoto
Le concept de PoW est introduit par le pseudonyme Satoshi Nakamoto dans le livre blanc original du Bitcoin paru en 2008. Il permet de s’assurer que les nouveaux blocs sont ajoutés à la blockchain de manière décentralisée, sans avoir recours à une autorité centrale. Dans un système PoW, les mineurs sont en compétition pour être les premiers à résoudre le problème mathématique et à ajouter le prochain bloc à la blockchain. Le mineur qui résout le problème en premier est récompensé par un certain nombre de jetons de crypto-monnaie, tels que des bitcoins.
Proof of Work: quelques dates
Le Proof of Work n’a pas été inventé par Satoshi Nakamoto comme on pourrait être amené à le penser et remonte à une quinzaine d’années avant la création de Bitcoin.
1992: Dans un article intitulé « Pricing via Processing or Combatting Junk Mail », la preuve de travail est introduite pour la première fois par Cynthia Dwork et Moni Naor. Cet article décrit comment utiliser cette technique pour lutter contre le courrier indésirable dans les boîtes e-mail.
1997: Adam Back met en place cette idée avec l’algorithme Hashcash, qui permet de générer facilement des preuves de travail à l’aide d’une fonction de hachage, principalement utilisé pour le courrier électronique.
Depuis lors, de nombreuses applications ont été imaginées pour la preuve de travail, notamment pour garantir l’intégrité d’une unité de compte numérique.
1998: l’idée de b-money proposée par Wei Dai prévoit d’utiliser cette technique pour maintenir la stabilité de la b-money par rapport à un panier de marchandises. La même année, Nick Szabo conceptualise l’utilisation de la preuve de travail pour garantir la rareté infalsifiable de son bit gold.
1999: Le terme « Proof of Work » apparaît dans un article de Markus Jakobsson et Ari Juels intitulé « Proofs of Work and Bread Pudding Protocols ».
2004: Hal Finney reprend ce terme pour son système de preuves de travail réutilisables (RPOW).
PoW: un problème mathématique à résoudre
Le problème mathématique qui doit être résolu dans un système PoW est appelé « fonction de hachage ». Une fonction de hachage prend une entrée de n’importe quelle taille et produit une sortie de taille fixe. La sortie est appelée « hash » et elle est unique par rapport à l’entrée. Dans le contexte du PoW, l’entrée est un bloc de transactions et la fonction de hachage est conçue de telle sorte que la recherche d’une solution (c’est-à-dire un hachage spécifique) nécessite une puissance de calcul et un temps considérable.
Les mineurs rivalisent pour être les premiers à trouver la solution en devinant de façon répétée différentes entrées jusqu’à ce qu’ils trouvent celle qui produit le bon hachage. La difficulté du problème est ajustée dynamiquement par le réseau pour maintenir un taux constant de production de blocs. Plus il y a de mineurs qui rejoignent le réseau, plus le problème devient difficile.