La preuve d'enjeu, ou proof of stake, est la méthode qu'utilisent la plupart des blockchains modernes pour se mettre d'accord sur ce qui est vrai. Au lieu de brûler de l'électricité comme Bitcoin, elle demande à chaque validateur d'immobiliser une somme en cryptomonnaie, qu'il perd s'il triche. La sanction n'est plus physique, elle est financière.
Pourquoi une blockchain a besoin d'un consensus
Une blockchain est un registre dont des milliers d'ordinateurs détiennent une copie. Encore faut-il qu'ils s'accordent sur son contenu, sans chef d'orchestre et sans se faire confiance.
Le problème n'est pas de vérifier qu'une transaction est valide, ça, une machine le fait seule. Le problème est de décider qui écrit le prochain bloc. Si n'importe qui pouvait le faire librement, il suffirait de créer des milliers d'identités pour prendre le contrôle du registre et dépenser deux fois le même argent.
Toute la difficulté consiste donc à rendre coûteux le fait de proposer un bloc. Deux réponses existent, et elles diffèrent sur la nature de ce coût.
Preuve de travail et preuve d'enjeu : la différence
La preuve de travail rend le bloc coûteux par la dépense. Les mineurs font tourner des machines qui cherchent une solution par force brute, et la puissance de calcul se paie en électricité et en matériel. Attaquer le réseau suppose de mobiliser plus de puissance que tous les autres réunis, ce qui est extraordinairement cher.
La preuve d'enjeu rend le bloc coûteux par le dépôt de garantie. Pour participer, on immobilise des jetons. Le protocole désigne ensuite un validateur, en général de façon aléatoire mais pondérée par la mise. S'il propose un bloc invalide ou tente de jouer sur deux tableaux, une partie de sa mise est détruite. Attaquer le réseau suppose d'accumuler une part énorme des jetons et d'accepter de les voir brûler.
| Critère | Preuve de travail | Preuve d'enjeu |
|---|---|---|
| Ce qu'on engage | De l'électricité et du matériel | Des jetons immobilisés |
| Qui participe | Des mineurs | Des validateurs |
| Sanction en cas de triche | Dépense perdue | Caution détruite |
| Consommation d'énergie | Très élevée | Négligeable |
| Barrière à l'entrée | Acheter du matériel spécialisé | Acheter et bloquer des jetons |
| Risque de concentration | Pools de minage et accès à l'électricité | Gros détenteurs et plateformes |
| Exemples | Bitcoin, Litecoin, Monero | Ethereum, Solana, Cardano, Avalanche |
Un point qui revient souvent dans les débats : la preuve d'enjeu favoriserait les riches, puisque plus on a de jetons, plus on gagne. C'est exact, mais la preuve de travail favorise exactement de la même manière ceux qui peuvent acheter le plus de machines et accéder à l'électricité la moins chère. Les deux systèmes concentrent le pouvoir selon le capital engagé, simplement sous une forme différente.
Comment fonctionne la preuve d'enjeu, concrètement
Prenons Ethereum, le cas le plus documenté.
On dépose 32 ETH. C'est le montant exigé pour faire tourner un validateur en solo. Cette somme est immobilisée dans un contrat dédié et sert de caution.
Le protocole tire au sort. Le temps est découpé en intervalles. À chacun, un validateur est désigné pour proposer un bloc, et un groupe d'autres est chargé d'attester qu'il est correct. La sélection est aléatoire, pondérée par la mise.
Le travail est récompensé. Proposer un bloc valide et attester correctement rapporte des ETH nouvellement émis, plus une part des frais payés par les utilisateurs. Le rendement annuel se situe généralement dans une fourchette de quelques pourcents, variable selon le nombre total de validateurs actifs.
La faute est sanctionnée. Un validateur simplement hors ligne perd un peu de sa mise, à peu près l'équivalent de ce qu'il aurait gagné. Un validateur qui signe deux versions concurrentes de la chaîne subit un traitement bien plus sévère : une part significative de sa caution est détruite et il est exclu. C'est le slashing, et c'est ce qui rend l'attaque économiquement absurde.
Et si on n'a pas 32 ETH ?
Trois voies existent, du plus autonome au plus simple.
Les pools de staking regroupent les mises de plusieurs personnes pour atteindre le seuil. Vous gardez la propriété de vos jetons, l'opérateur prend une commission.
Le liquid staking va plus loin : vous déposez vos ETH et recevez en échange un jeton représentant votre dépôt, utilisable ailleurs pendant que le staking tourne. Pratique, mais cela ajoute une couche de smart contract et donc un risque supplémentaire.
Le staking sur une plateforme d'échange est le plus simple : quelques clics, aucun seuil. En contrepartie, la commission est souvent élevée et vos jetons sont détenus par la plateforme. Notre comparatif des solutions de staking chiffre les écarts.
Les variantes de la preuve d'enjeu
Le terme recouvre des mécanismes assez différents, et la nuance change le degré de décentralisation.
La preuve d'enjeu classique laisse participer tous ceux qui atteignent le seuil. C'est le modèle d'Ethereum, avec plus d'un million de validateurs actifs.
La preuve d'enjeu déléguée fait élire un nombre restreint de validateurs par les détenteurs de jetons. Plus rapide et moins gourmande, mais avec quelques dizaines d'acteurs aux commandes, la décentralisation est très relative.
La preuve d'enjeu nominée, utilisée par Polkadot, laisse les détenteurs désigner les validateurs en partageant leurs sanctions, ce qui les incite à choisir sérieusement.
Les modèles hybrides combinent la preuve d'enjeu avec un autre mécanisme, comme Solana qui y ajoute une horloge cryptographique pour ordonner les transactions plus vite.
Les critiques adressées à la preuve d'enjeu
Elles sont réelles et méritent mieux que le rejet réflexe des deux camps.
La concentration. Une part importante de l'ETH mis en jeu passe par une poignée d'acteurs, protocoles de liquid staking et grandes plateformes en tête. Si l'un d'eux dépassait un tiers du total, il obtiendrait un pouvoir de nuisance sur la finalisation des blocs. C'est la critique la plus sérieuse, et elle est activement discutée dans l'écosystème.
La sécurité repose sur le jeton lui-même. En preuve de travail, la sécurité vient de biens extérieurs au réseau : des machines, de l'électricité. En preuve d'enjeu, elle vient du jeton dont le réseau fixe lui-même la valeur. Les partisans de Bitcoin y voient une circularité. Les tenants de la preuve d'enjeu répondent qu'attaquer le réseau détruirait la valeur de ce qu'on aurait dû acheter pour l'attaquer, ce qui suffit à dissuader.
Les riches s'enrichissent. Les récompenses sont proportionnelles à la mise, donc les parts relatives ne bougent pas. C'est vrai, mais le même reproche vaut pour le minage.
La complexité. Un protocole de preuve d'enjeu compte beaucoup plus de pièces mobiles qu'un mécanisme de minage. Plus de complexité veut dire plus de surfaces de bug, dans un domaine où un bug se paie cher.
Preuve d'enjeu : les questions fréquentes
C'est quoi le proof of stake ?
Le proof of stake, ou preuve d'enjeu, est un mécanisme de consensus par lequel une blockchain désigne qui écrit le prochain bloc. Les participants immobilisent une quantité de cryptomonnaie qui sert de caution, et le protocole en sélectionne un de façon aléatoire, pondérée par la mise. Un validateur qui triche voit une partie de sa caution détruite, ce qui rend l'attaque financièrement absurde.
Quelle est la différence entre le proof of work et le proof of stake ?
Les deux rendent coûteuse la production d'un bloc, mais pas de la même façon. La preuve de travail exige de dépenser de l'électricité et d'acheter du matériel spécialisé, comme sur Bitcoin. La preuve d'enjeu exige d'immobiliser des jetons perdus en cas de triche, comme sur Ethereum depuis 2022. La première consomme énormément d'énergie, la seconde presque rien, mais elle fait reposer la sécurité du réseau sur son propre jeton.
Combien faut-il pour devenir validateur Ethereum ?
32 ETH pour faire tourner un validateur en solo, auxquels s'ajoutent une machine allumée en permanence et une connexion fiable. En dessous de ce seuil, on passe par un pool de staking, par un protocole de liquid staking qui délivre un jeton représentant le dépôt, ou par une plateforme d'échange, cette dernière option étant la plus simple et généralement la plus chère.
Combien rapporte le staking en preuve d'enjeu ?
Sur Ethereum, le rendement annuel se situe le plus souvent dans une fourchette de quelques pourcents, et il baisse mécaniquement à mesure que le nombre de validateurs augmente. Il combine des jetons nouvellement émis et une part des frais payés par les utilisateurs. Passer par un intermédiaire réduit ce rendement de sa commission, qui peut atteindre un quart des gains sur certaines plateformes.
Quels sont les risques du staking ?
Trois principalement. Le slashing, qui détruit une partie de la mise en cas de faute grave du validateur. Le risque de contrepartie, quand les jetons sont confiés à une plateforme ou à un protocole susceptible de faire défaut. Et le risque de marché, puisque la mise reste exposée aux variations du cours pendant toute la durée de l'immobilisation, un rendement de quelques pourcents ne compensant pas une chute du jeton.
Le proof of stake est-il plus écologique ?
Oui, et l'écart est considérable. Le passage d'Ethereum à la preuve d'enjeu en septembre 2022 a réduit sa consommation électrique de plus de 99 %. Un validateur n'a besoin que d'un ordinateur ordinaire allumé, là où le minage mobilise des fermes de machines spécialisées. C'est l'argument le plus solide en faveur du mécanisme, et le moins contesté.
Quelles cryptomonnaies utilisent le proof of stake ?
Ethereum depuis 2022, ainsi que Cardano, Solana, Avalanche, Polkadot, Cosmos, Near et la grande majorité des réseaux lancés après 2018. Bitcoin, Litecoin, Monero et Dogecoin restent en preuve de travail. La preuve d'enjeu est devenue le choix par défaut pour tout nouveau projet, essentiellement pour des raisons de coût et d'image.
Peut-on perdre ses cryptos en faisant du staking ?
Oui, de trois façons. Une faute grave du validateur entraîne la destruction d'une partie de la mise. Un défaut de la plateforme ou du protocole auquel les jetons ont été confiés peut les rendre irrécupérables. Et la valeur de la mise suit le cours du jeton pendant toute l'immobilisation, période durant laquelle il n'est pas toujours possible de vendre rapidement.
