#9 Preuve de travail, Environnement & Preuve d'enjeu

Hello à tous !

Pour ceux qui sont en vacances, j'espère que vous apprécierez cette petite lecture au bord de la plage ! 🏖

Offre de Stage X Vocation⚡️

Je vous transmets une offre de stage chez Cryptio, une fintech spécialisée dans la blockchain et les crypto monnaies 🦄 ! Antoine, le CEO, recherche un Assistant du CEO pour 6 mois à partir de septembre : c’est un ancien HEC, qui a bossé en VC. Les détails de l’offre sont ici.

Vocation s’occupe du recrutement du nouveau stagiaire donc n’hésitez pas à envoyer un mail à Carla (carla@joinvocation.co) avec votre CV pour postuler en lui disant que vous venez de ma part (Merlin) ! 🤙

Qu'est ce que Vocation ?

Vocation, c’est le compte zéro bullshit qui décrypte le monde pro pour que tu trouves ta voie. Lancé par deux étudiantes d’HEC qui ont galéré à s’orienter dans l’obscurité du monde du travail, aujourd’hui c’est un podcast, une newsletter et un compte Instagram, par la nouvelle génération pour la nouvelle génération.

Introduction ⚡️

Bon revenons à nos moutons ! 🐑

La fois dernière, nous avons parlé des Forks. Ils permettent de modifier les règles de consensus de la blockchain. Dit autrement, le changement des règles de consensus permet de modifier le fonctionnement d'une blockchain et de la faire évoluer.

Nous avons aussi vu à la fin qu'un Fork majeur allait se produire dans les mois à venir concernant la Blockchain Ethereum. Ce changement est particulièrement attendu par la communauté car il permettra le passage de la validation des blocs par la preuve de travail à celle par la preuve d'enjeu.

Ok super 🤓 tu pourrais pas ré-expliquer ce que c'est ? Je me rappelle très bien ce qu'est la preuve de travail moi y a pas de soucis, mais peut-être que les autres pas du tout !

Si vous ne vous rappelez plus de ce qu'est la preuve de travail, je vous invite à revenir à mon article sur le Bitcoin et son fonctionnement. Mais je vais vous le ré-expliquer👇.

Pour faire simple, la preuve de travail (Proof of Work, PoW en Anglais) permet de valider les blocs (là où sont enregistrées les transactions envoyées par les membres) de la chaîne de blocs. Cela permet de sécuriser le réseau (pour qu'il n'y ait pas de transactions frauduleuses par exemple). Cette validation se fait par la résolution d'un problème mathématique complexe, grâce à des ordinateurs prévus à cet effet. Les personnes qui font tourner ce genre d’ordinateurs sont les mineurs. C'est un peu comme les chercheurs d'or d'antan, sauf qu'au lieu d'or, les mineurs gagnent des crypto-monnaies en récompense.

Cette façon de procéder est très puissante ! Elle assure au réseau de ne pas être corrompu par une personne mal intentionnée. C'est un des points clés des blockchains publiques (ouvertes à tous). Cela leur permet d'échapper à la censure et de réaliser des transactions librement sans passer par un tiers de confiance comme une banque.

Mais alors, si la preuve de travail est si puissante, quelle est l'intérêt de passer à la preuve d'enjeu ? 🤨

L'impact environnemental 🌱

La preuve de travail est gourmande en électricité, voire trèèèès gourmande. Comme je le disais précédemment, il s'agit de faire tourner des ordinateurs non stop pour résoudre un problème complexe. Cela demande une quantité d'énergie phénoménale, d'autant plus que les mineurs d'une blockchain sont en compétition pour valider le prochain bloc et obtenir les récompenses associées. La grande majorité de l'énergie est donc dépensée inutilement.

Il est aussi nécessaire de répliquer les données (ou une partie) sur tous les noeuds du réseau. Cela représente énormément d'informations (200 Go pour chaque noeud dans le cas du Bitcoin).

Plusieurs études ont été menées pour évaluer la quantité d'énergie requise pour sécuriser le Bitcoin pendant une année. Ce ne sont que des approximations du fait du nombre important de paramètres difficiles à déterminer comme :

• Le nombre de mineurs appartenant au réseau.
• L'origine de l'électricité (charbon, nucléaire, hydroélectrique, etc.).
• L'efficacité des ordinateurs utilisés pour les calculs qui a une influence directe sur leur consommation d'énergie.

Ces études, bien qu'imprécises, permettent de dégager une fourchette de consommation d'énergie électrique annuelle. Elle serait comprise entre 30 et 80 TWh (Tera Watt heure) par an.

Cool mais je ne sais même pas ce que c'est un Tera, c'est gentil mais ça ne me dit rien du tout 😬

Bon bon, c'est vrai que ça n'est pas très parlant je te l'accorde. D'après l'étude réalisée par l'université de Cambridge, cela pourrait correspondre à la consommation électrique d'un petit pays comme la Roumanie.

Ah ouuuuuuais... Bah stop alors on arrête tout ! On ne va pas crâmer la planète pour 21 pauvres millions de bitcoins !

C'est effectivement la première réaction que l'on peut avoir en lisant ça et il est clairement légitime d'attaquer ces crypto-monnaies sur ce point.

Contre-arguments ⚖️

Avant d'expliquer une solution à ce problème, je vous propose quelques contre-arguments avancés par certains défenseurs de la blockchain :

• Il ne faut pas confondre consommation d'énergie électrique et rejet de gaz à effet de serre.
• Certaines zones surproduisent de l'énergie électrique qui est alors perdue car non utilisée. Le minage permet alors de rentabiliser cette énergie.
• La majorité de l'énergie utilisée pour le minage provient de Chine et plus particulièrement d'une zone où l'énergie électrique est produite grâce à des centrales hydroélectriques (barrages). Cette production étant très souvent en excédant, cela évite de gaspiller de l'énergie.
• Le minage peut permettre à des zones de lancer et rentabiliser rapidement des sites de production d'électricité à base d'énergies renouvelables qui n'auraient pas été rentables au départ.
• La course pour avoir des ordinateurs spéciaux de plus en plus performants pour miner du bitcoin a permis de créer des calculateurs et processeurs d'ordinateurs plus performants pour une consommation d'énergie moindre.
• Les crypto-monnaies visent à rendre le système financier plus sain ; mieux répartir les richesses, rendre l'investissement dans des projets concrets plus simples, etc. Or, une (très) grande partie de la monnaie que vous placez en épargne (ce que vous avez sur votre compte en banque) est investi par les banques dans des projets qui ont un impact négatif pour l'environnement (et les humains) ou nourrit la spéculation (donc ne crée que très peu de valeur).Cet impact est non négligeable : En 2018, les émissions des 4 plus grandes banques françaises (BNP, Crédit Agricole, Société Générale et BPCE) équivalaient à 4,5 fois les émissions de la France entière via leurs financements et investissements. Je vous laisse cogiter... 🤗

Ces arguments sont plus ou moins acceptés par tout le monde mais sont bons d'être mentionnés. Je vous laisse les liens dans la section Source pour vous faire votre petite idée si le coeur vous en dit, mais la majeur partie de ces arguments proviennent du rapport de Blockchain Partner Quel impact écologique pour les blockchains et cryptomonnaies ? 😉

Outre ces arguments, il existe une autre solution ! Changer l'algorithme de consensus qui fait tourner le Bitcoin ou Ethereum. En effet, la consommation d'énergie d'une blockchain est grandement liée à son mode de fonctionnement et son algorithme de consensus. Passer de la preuve de travail à la preuve d'enjeu permettrait de faire grandement diminuer la consommation d'énergie.

Ok ok, c'est quoi cette solution magique alors ? 🤨

La preuve d'enjeu 💰

Au contraire de la preuve de travail, tous les noeuds du réseau ne sont pas en compétition avec la preuve d'enjeu. Certains membres déposent des crypto-monnaies dans la cadre du mécanisme de preuve d'enjeu. Ceux qui déposent des crypto-monnaies (de l'ether dans le cas d'Ethereum) sont alors appelés des validateurs.

Un validateur est alors choisi aléatoirement, proportionnellement à la quantité de monnaies que l'on met en jeu et de la durée de cette possession. Par exemple, à durée de possession égale, si Alice a déposé 200 ETH (l'acronyme de l'ether) et Bob 100 ETH, alors Alice a deux fois plus de chance d'être choisie que Bob.

Le validateur choisi a alors le droit de créer le prochain bloc qui sera ajouté à la blockchain. Comme dans la preuve de travail, c'est la plus longue chaîne de blocs qui est gardée. L'algorithme est en réalité beaucoup plus complexe mais l'idée principale est ici.

La consommation d'énergie excessive n'est alors plus un problème puisqu'il n'y a plus qu'un seul validateur ou un petit groupe de validateurs qui fait tourner ses machines !

Des protocoles de Blockchain fonctionnent déjà avec ce modèle comme Tezos dont le fondateur est français. Tezos est une blockchain avec sa propre crypto-monnaie. Elle est très proche d'Ethereum dans le sens où il est possible de construire des applications et des logiciels dessus. Elle démontre bien la faisabilité d'un tel système à grande échelle.

Conclusion 🙌

La consommation énergétique du Bitcoin et d'Ethereum n'est pas inéluctable. Il est possible d'utiliser la preuve d'enjeu plutôt que la preuve de travail pour réduire drastiquement la consommation d'énergie. C'est ce que compte faire Ethereum dans le courant de l'année.

La preuve d'enjeu présente de nombreux avantages mais nécessite une attention particulière car il existe de nombreux paramètres antagonistes (qui ne peuvent être améliorés sans en détériorer un autre). Pour une blockchain publique, ce sont : la sécurité, la scalabilité (capacité à passer à l’échelle mondiale), la rapidité, la décentralisation, et la consommation d’énergie. Du point de vue sécurité, le bitcoin reste un modèle de résilience pour toutes les blockchains.

Si la consommation d'énergie est réduite par la preuve d'enjeu, elle ne reste cependant pas nulle, même si nous sommes encore loin de nos chères banques.

Il s'agirait, peut-être, de réfléchir à un nouveau système financier : plus vert, plus équitable que le système actuel. Nous sommes au prélude des blockchains et crypto-monnaies. Ces technologies nous apporterons potentiellement des solutions (ou non). Pour le savoir, il nous faut continuer de les tester et de les améliorer.

Remerciements et Sondage 🙏

Et voilà pour cette édition, merci d'avoir lu jusqu'au bout car c'était un peu long. Je pense que je ferai de plus en plus d'édition pour aborder les sujets de l'économie et de la finance, de l'environnement et de la blockchain.

En outre, j'ai essayé d'être le plus transparent possible dans cette édition et de soulever les problèmes de tous les côtés. Je n'apporte pas de réponses mais seulement des pistes d'exploration sur les différentes (et nombreuses) thématiques que l'on a pu aborder aujourd’hui. Donc n'ayez pas peur d'aller fouiner dans les ressources tout en bas 😉

Sources 📜

• Consommation Energétique des technologies Blockchain - CNRS
• Quelle impact écologique pour les blockchains et cryptomonnaies ? - Blockchain Partner
• Bitcoin Energy Consumption - Digiconomist
• Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index - Cambridge University
• La colossale empreinte carbone des banques - Rapport Oxfam
• Stake - Ethereum Blog
• Qu'est ce que la preuve d'enjeu - Vitalik Buterin - Ethereum

Voilà pour cette édition. Vous pouvez m’envoyer vos retours (positifs ou non) sur LinkedIn, Twitter ou Facebook. Et si ça vous a plus, n’hésitez pas à partager ma source ! 🤗

À la prochaine !

Merlin