L’algorithme de consensus occupe une place importante en informatique. Il est utilisé par les ordinateurs pour parvenir à un accord sur un point unique de la valeur des données. Il n’est utilisé que dans les systèmes ou processus distribués.

Vous avez peut-être entendu parler de l’algorithme de consensus par le biais de la blockchain ou du bitcoin. Aujourd’hui, nous avons la chance d’aborder le sujet en détail et de comprendre son rôle dans les systèmes distribués.

Alors, de quoi allons-nous parler ? Nous allons les énumérer ci-dessous.

• Comment fonctionne l’algorithme de consensus ?
• Application de l’algorithme de consensus.
• Types d’algorithmes de consensus

Commençons.

Comment fonctionne l’algorithme de consensus ?

Dans un réseau distribué, il n’est pas courant que tous les nœuds du système soient en ligne chaque fois qu’un consensus est nécessaire. En outre, il y a des chances que certaines informations soient perdues pendant la transmission.

L’algorithme de consensus résout le plus gros problème que rencontre un système distribué ou multi-agent. Il garantit que le consensus est atteint avec des ressources minimales, en conservant l’intégrité et la transparence des décisions qu’il prend.

Pour garantir la tolérance aux pannes de l’ensemble du système, l’algorithme de consensus ne requiert qu’une réponse de 51 % des ressources à la fois. Essayons de le comprendre en utilisant un exemple d’algorithme de consensus PoW. Une personne envoie 0,2 BTC de son portefeuille à un autre portefeuille. Pour s’assurer que la transaction est effectuée, le mineur extrait le bloc dans lequel la transaction doit être effectuée. Les mineurs commencent alors à extraire le bloc. Après un certain temps, la transaction sera validée lorsque le système effectue le minimum requis pour les validations. Dans le cas de la BTC, il suffit de six validations pour atteindre le consensus.

Il existe de nombreux types d’algorithmes de consensus au moment de la rédaction du présent document. Cela signifie que le fonctionnement interne dépend du type d’algorithme de consensus utilisé.

Application de l’algorithme de consensus

Il existe différentes applications de l’algorithme de consensus. Même s’il est principalement utilisé pour le système décentralisé, il est également utile dans un système centralisé. Pour mieux comprendre, énumérons les cas d’utilisation de l’algorithme de consensus.

L’application la plus basique de l’algorithme est de décider si une transaction dans un environnement distribué doit être mise en œuvre ou non. La plupart des réseaux blockchain l’utilisent.
L’algorithme de consensus est également très utile pour attribuer à un nœud un statut de leader.
Enfin, et ce n’est pas le moins important, ils sont également utilisés pour synchroniser les données à travers le réseau décentralisé et s’assurer que la cohérence est atteinte.
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Types d’algorithmes de consensus

Il existe de nombreux types d’algorithmes de consensus. Dans cet article, nous ne couvrirons que les plus populaires. Alors, sans plus attendre, commençons.

(1) Preuve de travail (PoW)

La preuve de travail est l’algorithme de consensus le plus populaire. Bitcoin, Litecoin et Ethereum l’utilisent. Il a été conçu par Satoshi Nakamoto lorsqu’il l’a utilisé dans son implémentation du Bitcoin. Cependant, c’est aussi le moyen le plus inefficace de parvenir à un consensus dans une blockchain, car il nécessite une puissance de calcul considérable. Il fonctionne en demandant aux mineurs de résoudre des problèmes mathématiques complexes. Une fois le hachage résolu, le bloc est miné et la transaction est validée en même temps.

En résolvant ces problèmes, ils créent des blocs qui sont ensuite ajoutés à la blockchain. Pour que cela fonctionne, 50% du travail doit toujours être honnête.

(2) Preuve d’enjeu (PoS)

L’algorithme de consensus suivant le plus populaire est Proof of Stake. Il est utilisé par Peercoin, Decreed et bientôt Ethereum. Il fonctionne en plaçant des pièces dans un portefeuille. Les nœuds qui ont mis en jeu leurs pièces auront leur mot à dire lorsqu’un consensus doit être atteint. L’avantage du PoS est qu’il n’est pas gourmand en puissance de calcul.

La ressource à dépenser, dans ce cas, est les jetons eux-mêmes. Si un nœud de jalonnement ne parvient pas à voter pour la bonne transaction, il perdra sa mise. S’il réussit, il aura de meilleures chances de mettre en jeu lors de la prochaine transaction.

Tout comme un autre algorithme de consensus, PoS a aussi sa faiblesse. Il s’agit de « Nothing at Stake ». Il fonctionne en validant les deux côtés d’un Fork. Nous avons récemment écrit sur la différence entre PoW et PoS.

Vous voulez connaître les différences entre PoW et PoS ? Lisez ce guide : PoW Vs. PoS : Une comparaison entre deux algorithmes de consensus blockchain.

(3) Preuve d’enjeu déléguée (DPoS)

L’algorithme Delegated Proof of Stake peut sembler similaire au PoS mais il est différent dans son approche. La première chose qui les différencie est que le DPoS n’est pas entièrement décentralisé. Dans ce système, le staker ne valide pas les blocs, mais il choisit des délégués.

Ces délégués valident ensuite chaque transaction. En général, tout système décentralisé compte 20 à 21 délégués qui vérifient les transactions. Cela rend le DPoS exceptionnellement efficace et est utilisé par EOS, Steemit, et d’autres.

(4) Algorithme de consensus par preuve d’autorité (PoA)

Le dernier algorithme de consensus que nous allons aborder est celui de la preuve d’autorité. Il est utilisé pour le système entièrement centralisé. Cela signifie que des comptes approuvés (choisis par les administrateurs du système) effectuent les validations sur le réseau. Elle est principalement utilisée dans les réseaux privés en raison de sa nature centralisée.

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Conclusion

À présent, vous devriez avoir une bonne compréhension de l’algorithme de consensus. Si vous avez des questions, vous pouvez toujours utiliser la section des commentaires ci-dessous !