L’algorithme de consensus Delegated Proof of Stake (DPoS) est considéré par beaucoup comme une version plus efficace et démocratique du mécanisme PoS précédent.

PoS et DPoS sont utilisés comme alternative à l'algorithme de consensus Proof of Work, car un système PoW nécessite, de par sa conception, de nombreuses ressources externes. L'algorithme Proof of Work utilise une grande quantité de travail de calcul afin de sécuriser un registre distribué immuable, décentralisé et transparent. À l’inverse, les PoS et DPoS nécessitent moins de ressources et sont, de par leur conception, plus durables et plus respectueux de l’environnement. Pour comprendre le fonctionnement de la Delegated Proof of Stake, il faut d’abord saisir les bases des algorithmes Proof of Work et Proof of Stake qui l’ont précédée.

Preuve de travail (PoW)

La plupart des systèmes de crypto-monnaie fonctionnent sur un registre distribué appelé blockchain et la preuve de travail a été le premier algorithme de consensus à être utilisé. Il a été implémenté en tant que composant central du protocole Bitcoin, chargé de générer de nouveaux blocs et de maintenir la sécurité du réseau (grâce au processus de minage). Bitcoin a été proposé comme alternative au système monétaire mondial traditionnel, centralisé et inefficace. PoW a introduit un protocole de consensus viable qui rendait inutile la transmission de l’argent dirigée par une autorité centrale. Il permettait des règlements de paiement décentralisés en temps réel sur un réseau économique peer-to-peer, éliminant ainsi le besoin d'intermédiaires et réduisant le coût global de transaction.

Avec d'autres types de nœuds, un système de preuve de travail est maintenu par un réseau de nœuds miniers, qui utilisent du matériel spécialisé (ASIC) pour tenter de résoudre des problèmes cryptographiques complexes. En moyenne, un nouveau bloc est extrait toutes les 10 minutes. Le mineur ne peut ajouter un nouveau bloc dans la blockchain que s’il parvient à trouver la solution pour ce bloc. En d’autres termes, un mineur ne peut le faire qu’après avoir rempli une preuve de travail, qui à son tour le récompense avec les pièces nouvellement créées et tous les frais de transaction de ce bloc spécifique. Néanmoins, cela a un coût élevé car cela nécessite beaucoup d’énergie et des tentatives infructueuses. De plus, le matériel ASIC est assez cher.

Au-delà des efforts de maintenance du système, des questions subsistent quant à la mesure dans laquelle un système PoW peut être appliqué, notamment en ce qui concerne l'évolutivité (nombre très limité de transactions par seconde). Cependant, les blockchains PoW sont considérées comme les plus sécurisées et les plus fiables et restent la norme en matière de solution de tolérance aux pannes.

Preuve de participation (PoS)

L’algorithme de consensus Proof of Stake est l’alternative la plus courante à la Proof of Work. Les systèmes PoS ont été conçus pour résoudre certaines des inefficacités et des problèmes émergents qui surviennent couramment sur les blockchains basées sur PoW. Il aborde spécifiquement les coûts associés au minage PoW (consommation d'énergie et matériel). Fondamentalement, une blockchain Proof of Stake est sécurisée de manière déterministe. Il n'y a pas de minage dans ces systèmes et la validation de nouveaux blocs dépend du nombre de pièces mises en jeu. Plus une personne détient de pièces de mise, plus les chances d'être choisie comme validateur de bloc (également connu sous le nom de monnayeur ou faussaire) sont élevées.

Alors que les systèmes PoW reposent sur des investissements externes (consommation d’énergie et matériel), une blockchain Proof of Stake est sécurisée grâce à un investissement interne (la cryptomonnaie elle-même).

De plus, les systèmes PoS rendent l’attaque d’une blockchain plus coûteuse, puisqu’une attaque réussie nécessiterait la propriété d’au moins 51 % du total des pièces existantes. Des attaques ratées entraîneraient d’énormes pertes financières. Malgré les avantages et les arguments convaincants en faveur du PoS, ces systèmes en sont encore à leurs débuts et doivent encore être testés à plus grande échelle.

Preuve de participation déléguée (DPoS)

L'algorithme de consensus Delegated Proof of Stake (DPoS) a été développé par Daniel Larimer en 2014. Bitshares, Steem, Ark et Lisk sont quelques-uns des projets de crypto-monnaie qui utilisent l'algorithme de consensus DPoS.

Une blockchain basée sur DPoS dispose d'un système de vote dans lequel les parties prenantes sous-traitent leur travail à un tiers. En d’autres termes, ils peuvent voter pour quelques délégués qui sécuriseront le réseau en leur nom. Les délégués peuvent également être appelés témoins et ils sont chargés de parvenir à un consensus lors de la génération et de la validation de nouveaux blocs. Le pouvoir de vote est proportionnel au nombre de pièces détenues par chaque utilisateur. Le système de vote varie d'un projet à l'autre, mais en général, chaque délégué présente une proposition individuelle lors de la demande de vote. Habituellement, les récompenses récoltées par les délégués sont partagées proportionnellement avec leurs électeurs respectifs.

Par conséquent, l’algorithme DPoS crée un système de vote qui dépend directement de la réputation des délégués. Si un nœud élu se comporte mal ou ne fonctionne pas efficacement, il sera rapidement expulsé et remplacé par un autre.

En ce qui concerne les performances, les blockchains DPoS sont plus évolutives, étant capables de traiter plus de transactions par seconde (TPS), par rapport au PoW et au PoS.

DPoS contre PoS

Alors que PoS et DPoS sont similaires en termes de participation, DPoS présente un nouveau système de vote démocratique, par lequel les producteurs de blocs sont élus. Étant donné qu'un système DPoS est maintenu par les électeurs, les délégués sont motivés à être honnêtes et efficaces, sinon ils sont rejetés. De plus, les blockchains DPoS ont tendance à être plus rapides en termes de transactions par seconde que celles PoS.

DPoS contre PoW

Là où PoS tente de résoudre les défauts de PoW, DPoS cherche à rationaliser le processus de production de blocs. Pour cette raison, les systèmes DPoS sont capables de traiter rapidement de plus grandes quantités de transactions blockchain. Désormais, le DPoS ne s’utilise pas de la même manière que le PoW ou le PoS. PoW est toujours considéré comme l’algorithme de consensus le plus sécurisé et, en tant que tel, c’est là que se produit la majeure partie de la transmission d’argent. PoS est plus rapide que PoW et a potentiellement plus de cas d'utilisation. DPoS limite le recours au jalonnement à l’élection des producteurs de blocs. Sa production réelle de blocs est prédéterminée, contrairement au système PoW basé sur la concurrence. Chaque témoin a son tour lors de la production de blocs. Certains affirment que le DPoS devrait être considéré comme un système de preuve d’autorité.

Le DPoS diffère considérablement du PoW et même du PoS. Son intégration du vote des parties prenantes sert de moyen de décider et de motiver des délégués (ou témoins) honnêtes et efficaces. Cependant, la production de blocs elle-même est très différente des systèmes PoS et, dans la plupart des cas, présente des performances plus élevées en termes de transactions par seconde.