Qu’est-ce que la Proof of Stake ? Comment les validateurs et le staking sécurisent les blockchains

La Proof of Stake, ou preuve d’enjeu, est un mécanisme de consensus qui permet à un réseau blockchain distribué de se mettre d’accord sur les transactions valides sans dépendre de mineurs engagés dans une compétition de calcul énergivore.

À la place, des validateurs engagent des crypto-actifs éligibles dans le protocole. Ils participent à la proposition et à la vérification des blocs et peuvent subir des pénalités financières s’ils enfreignent les règles du réseau.

Le principe général est relativement simple, mais son application varie fortement d’une blockchain à l’autre. Tous les systèmes Proof of Stake ne sélectionnent pas les validateurs de la même manière, ne distribuent pas les récompenses selon les mêmes règles et n’appliquent pas les mêmes pénalités.

Ce guide explique le fonctionnement de la Proof of Stake, le rôle des validateurs et des délégateurs, l’origine des récompenses, le slashing et les principales différences entre Proof of Stake et Proof of Work.

Pour commencer par une présentation plus générale, consultez notre guide sur le fonctionnement du staking crypto.

Sommaire

• Qu’est-ce que la Proof of Stake ?
• Comment fonctionne la Proof of Stake ?
• Validateurs, délégateurs et pools de staking
• D’où viennent les récompenses de staking ?
• Proof of Stake ou Proof of Work
• Qu’est-ce que le slashing ?
• La Proof of Stake peut-elle être attaquée ?
• Exemples de cryptomonnaies utilisant la Proof of Stake
• Conclusion
• Articles connexes

Qu’est-ce que la Proof of Stake ?

La Proof of Stake, souvent abrégée en PoS, est une méthode utilisée par certaines blockchains pour parvenir à un consensus.

Dans ce contexte, le consensus signifie que des ordinateurs indépendants doivent se mettre d’accord sur plusieurs éléments :

• les transactions considérées comme valides ;
• le prochain bloc à ajouter ;
• l’état correct des soldes et des smart contracts ;
• la version de la blockchain que le réseau doit accepter.

Contrairement à un système centralisé, une blockchain ne peut pas simplement confier cette décision à une seule entreprise ou à un serveur central. Elle utilise donc un ensemble de règles permettant à de nombreux participants d’arriver indépendamment au même résultat.

Les réseaux en Proof of Work reposent sur des mineurs et sur une dépense de puissance de calcul. Les réseaux en Proof of Stake reposent plutôt sur des validateurs qui engagent des actifs dans le protocole.

Cette mise sous séquestre économique donne aux validateurs quelque chose à perdre s’ils enfreignent les règles. Une participation correcte peut générer des récompenses, tandis qu’un mauvais fonctionnement ou un comportement malveillant peut réduire les récompenses ou entraîner des pénalités.

Il est important de comprendre que la Proof of Stake n’est pas un système unique et standardisé.

Des réseaux comme Ethereum, Cardano, Solana, Polkadot, Cosmos et Avalanche utilisent tous le staking dans leur modèle de sécurité. Leurs règles, leurs rôles de validation et leurs systèmes de récompenses restent toutefois très différents.

Comment fonctionne la Proof of Stake ?

Même si les mécanismes précis varient, la plupart des réseaux Proof of Stake suivent une logique générale similaire.

Les validateurs commencent par engager des actifs éligibles dans le réseau. Le protocole peut imposer un montant minimum, des exigences matérielles, une configuration logicielle précise et un niveau élevé de disponibilité.

Le protocole sélectionne ensuite certains validateurs pour proposer un bloc ou participer à sa validation. La sélection peut reposer sur plusieurs mécanismes :

• une part d’aléatoire ;
• une rotation entre validateurs ;
• des comités ;
• des votes ;
• des systèmes de nomination ;
• le montant de stake associé au validateur.

La quantité de stake n’est donc pas nécessairement le seul facteur pris en compte.

Lorsqu’un bloc est proposé, d’autres validateurs le vérifient indépendamment selon les règles du réseau.

Si suffisamment de validateurs approuvent le bloc, celui-ci peut être confirmé ou finalisé. Les validateurs qui remplissent correctement leurs fonctions peuvent recevoir des récompenses. Ceux qui restent hors ligne ou agissent de manière malveillante peuvent perdre des récompenses ou subir des pénalités comme le slashing.

Ce mécanisme remplace la compétition de minage, mais ne supprime pas les besoins techniques.

Les validateurs doivent notamment :

• rester disponibles ;
• traiter les transactions ;
• sécuriser leurs clés ;
• surveiller leur infrastructure ;
• installer les mises à jour du protocole ;
• éviter les erreurs de configuration.

Validateurs, délégateurs et pools de staking

Les rôles présents dans les systèmes Proof of Stake sont souvent confondus.

Validateur

Un validateur exploite l’infrastructure qui participe directement au consensus.

Selon le réseau, il peut être chargé de :

• proposer des blocs ;
• vérifier les transactions ;
• voter ou attester ;
• maintenir une disponibilité suffisante ;
• protéger les clés de signature ;
• appliquer les mises à jour du protocole.

Faire fonctionner un validateur n’est pas la même chose que miner une cryptomonnaie. Les validateurs ne cherchent normalement pas à résoudre les calculs cryptographiques compétitifs utilisés par les réseaux Proof of Work.

Les exigences techniques varient également beaucoup. Certains réseaux permettent une participation avec un équipement relativement modeste. D’autres demandent du matériel performant, une forte bande passante, une infrastructure dédiée ou une quantité importante d’actifs.

Il n’est donc pas exact d’affirmer que tous les validateurs peuvent fonctionner efficacement sur un ordinateur portable standard.

Délégateur ou nominateur

Un délégateur soutient un validateur sans exploiter lui-même l’infrastructure.

Certains réseaux utilisent également le terme de nominateur.

Le stake délégué peut augmenter le poids économique du validateur, influencer sa sélection ou contribuer à son pouvoir de vote. En échange, le délégateur peut recevoir une partie des récompenses après déduction des commissions.

Le modèle de garde dépend du réseau et de la méthode utilisée.

Dans certains cas, l’utilisateur conserve le contrôle de ses actifs dans son portefeuille. Dans d’autres, les fonds peuvent être verrouillés dans un contrat, représentés par un autre token ou confiés à une plateforme centralisée.

Avant de choisir une méthode, certains utilisateurs comparent la conservation personnelle avec des solutions proposées par des plateformes comme Kraken.

Pool de staking

Un pool de staking regroupe les actifs de plusieurs participants.

Cela peut faciliter l’accès au staking lorsque les conditions pour exploiter un validateur sont trop élevées pour un utilisateur individuel.

L’opérateur du pool gère généralement l’infrastructure et redistribue les récompenses après déduction des frais.

Un pool peut être :

• intégré directement au protocole ;
• proposé par un portefeuille ;
• exploité par un smart contract ;
• géré par une entreprise centralisée ;
• associé à un ou plusieurs validateurs.

Les commissions, les conditions de retrait, la garde des actifs et l’exposition aux pénalités dépendent de la structure du pool.

Fournisseur de staking custodial

Une plateforme custodiale conserve les actifs au nom de l’utilisateur et gère le processus de staking.

Cette méthode peut être plus simple, mais elle ajoute un risque de contrepartie. L’utilisateur dépend de la plateforme pour :

• sécuriser les actifs ;
• choisir les validateurs ;
• calculer les récompenses ;
• traiter les retraits ;
• appliquer correctement les frais ;
• continuer à prendre en charge l’actif.

Un produit présenté comme du staking par une plateforme ne correspond pas toujours à du staking natif. Les récompenses peuvent parfois provenir d’un produit Earn, d’un prêt, d’une promotion ou d’un autre mécanisme.

D’où viennent les récompenses de staking ?

Les récompenses Proof of Stake peuvent provenir de plusieurs sources selon le réseau.

Émission de nouveaux tokens

Certaines blockchains créent de nouvelles unités de leur actif natif et en distribuent une partie aux validateurs et aux participants au staking.

Cette émission augmente l’offre en circulation. Un taux de récompense élevé doit donc être évalué en tenant compte de l’inflation du token et de l’évolution de son offre.

Recevoir davantage d’unités d’un actif ne garantit pas une augmentation de leur valeur de marché.

Frais de transaction

Les utilisateurs paient parfois des frais lorsqu’ils envoient des transactions ou utilisent des applications sur la blockchain.

Le protocole peut :

• distribuer une partie des frais aux validateurs ;
• brûler une partie des frais ;
• répartir les frais entre plusieurs acteurs ;
• utiliser une combinaison de ces mécanismes.

Autres incitations définies par le réseau

Certains protocoles prévoient des récompenses supplémentaires liées à la production de blocs, aux votes, aux performances des validateurs ou à la gouvernance.

Ces règles peuvent évoluer avec les mises à jour du protocole.

Commission du validateur

Les validateurs et les pools prélèvent souvent une commission avant de distribuer les récompenses aux délégateurs.

Le taux affiché par un service de staking ne correspond donc pas toujours au rendement réellement reçu.

Les éléments suivants peuvent réduire le résultat final :

• les commissions ;
• les frais de plateforme ;
• les périodes d’indisponibilité ;
• les pénalités ;
• le calendrier de distribution ;
• les modifications du protocole.

Proof of Stake ou Proof of Work

La Proof of Stake et la Proof of Work cherchent toutes deux à sécuriser une blockchain et à permettre à des participants indépendants de se mettre d’accord sur son état.

Elles utilisent cependant des ressources et des mécanismes différents.

Aucun de ces deux systèmes n’est universellement supérieur.

Chacun fait des compromis différents en matière de sécurité, de consommation énergétique, de matériel, de gouvernance et de décentralisation.

La question utile n’est pas simplement de savoir lequel est le meilleur. Il faut plutôt examiner la manière dont un réseau transforme sa ressource principale en sécurité économique et technique.

Qu’est-ce que le slashing ?

Le slashing est une pénalité qui retire une partie du stake d’un validateur après certains comportements interdits.

Son objectif est de rendre financièrement coûteuse toute tentative de tricherie.

Selon le réseau, les comportements sanctionnés peuvent inclure :

• la signature de blocs contradictoires ;
• l’envoi de votes incompatibles ;
• la participation à plusieurs versions concurrentes de la blockchain ;
• la violation d’autres règles clairement définies par le protocole.

Toutes les erreurs ne provoquent pas nécessairement un slashing.

Un validateur temporairement hors ligne peut simplement manquer des récompenses. Une indisponibilité prolongée peut entraîner une pénalité plus importante. Un comportement malveillant prouvé peut déclencher une sanction plus sévère.

Les délégateurs doivent vérifier s’ils peuvent partager les pertes liées au validateur qu’ils choisissent.

Avant de déléguer, il peut être utile d’examiner :

• la disponibilité historique du validateur ;
• ses performances récentes ;
• sa commission ;
• sa politique de modification des frais ;
• ses pratiques de sécurité ;
• les éventuels incidents ou slashing passés ;
• la concentration du stake.

La Proof of Stake peut-elle être attaquée ?

Oui. La Proof of Stake modifie l’économie d’une attaque, mais elle ne rend pas les attaques impossibles.

Un attaquant ou un groupe coordonné peut tenter de :

• contrôler une part importante du stake ;
• influencer la production des blocs ;
• censurer certaines transactions ;
• empêcher la finalisation ;
• exploiter une vulnérabilité logicielle ;
• compromettre les clés d’un validateur ;
• profiter d’une concentration excessive des opérateurs.

L’acquisition d’une grande quantité de l’actif peut rendre une attaque coûteuse. Les pénalités peuvent également augmenter les pertes potentielles de l’attaquant.

Cependant, la sécurité ne dépend pas uniquement du coût économique.

Elle dépend aussi de facteurs comme :

• la répartition du stake ;
• la diversité des validateurs ;
• la diversité des logiciels clients ;
• la concentration chez les fournisseurs cloud ;
• la gouvernance ;
• la capacité à détecter une attaque ;
• les procédures de récupération du réseau.

Un réseau disposant de nombreux validateurs n’est pas nécessairement décentralisé si une grande partie du stake est contrôlée par quelques opérateurs, plateformes ou pools.

À l’inverse, un ensemble de validateurs plus limité peut correspondre à un choix de conception particulier.

Il faut donc analyser le système dans son ensemble plutôt qu’un seul chiffre.

Exemples de cryptomonnaies utilisant la Proof of Stake

Plusieurs réseaux importants utilisent la Proof of Stake, avec des mécanismes distincts.

Ethereum

Ethereum utilise des validateurs pour proposer des blocs et attester les blocs proposés par d’autres participants.

Les validateurs engagent de l’ETH et peuvent perdre des récompenses s’ils ne remplissent pas leurs fonctions. Certains comportements contradictoires peuvent entraîner un slashing.

Les utilisateurs peuvent comparer différentes options de staking Ethereum, notamment la validation individuelle, les pools, le liquid staking et les services custodiaux.

Ces méthodes ne présentent pas les mêmes risques de garde, de liquidité ou de smart contract.

Cardano

Cardano utilise la famille de protocoles Proof of Stake Ouroboros.

Les détenteurs d’ADA peuvent déléguer leurs actifs à des pools de staking. Les opérateurs de pool maintiennent l’infrastructure participant à la production des blocs.

Solana

Solana combine un système de validation basé sur le stake avec Proof of History, un mécanisme utilisé pour organiser temporellement les événements du réseau.

Les détenteurs de SOL peuvent déléguer leurs actifs à des validateurs.

L’exploitation d’un validateur Solana peut demander des ressources matérielles importantes, ce qui montre pourquoi les exigences techniques ne doivent pas être généralisées à tous les réseaux.

Polkadot

Polkadot utilise un système appelé Nominated Proof of Stake.

Les validateurs participent directement à la sécurité du réseau, tandis que les nominateurs les soutiennent avec leur stake.

Cosmos Hub

Cosmos Hub permet aux détenteurs d’ATOM de déléguer leurs actifs à des validateurs.

Les validateurs participent au consensus et à la gouvernance, tandis que les délégateurs peuvent recevoir des récompenses après déduction des commissions.

Avalanche

Avalanche utilise le stake dans son système de validation et de résistance aux identités multiples.

Les utilisateurs peuvent exploiter un validateur ou déléguer à un validateur existant selon les règles propres au réseau.

Ces exemples montrent que l’expression « crypto Proof of Stake » recouvre plusieurs modèles différents. Ils reposent tous sur le stake, mais pas sur une architecture unique.

Pour une comparaison pratique des options disponibles, consultez les taux de staking actuels proposés pour différents actifs et fournisseurs.

Comparez les options de staking au-delà du nom du produit

Utilisez le tableau comparatif pour examiner les taux et les types de produits disponibles, puis vérifiez les conditions, les périodes de blocage et les modalités de retrait avant d’engager des fonds.

Voir les taux crypto actuels

Conclusion

La Proof of Stake permet à des réseaux décentralisés d’atteindre un consensus grâce à des validateurs qui engagent économiquement des actifs, plutôt qu’à des mineurs participant à une compétition de calcul.

Les validateurs proposent et vérifient les blocs. Les délégateurs peuvent les soutenir et recevoir une partie des récompenses. Une participation correcte peut générer des récompenses, tandis qu’un mauvais fonctionnement ou un comportement malveillant peut entraîner des pertes.

Le point essentiel est que la Proof of Stake n’est pas un système uniforme.

Chaque réseau définit ses propres règles concernant :

• la sélection des validateurs ;
• les récompenses ;
• les commissions ;
• les pénalités ;
• la gouvernance ;
• les délais de retrait.

Comprendre ces différences est essentiel avant de participer à un système de staking.

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À propos de l’auteur

Martin Ratinaud a fondé StakingCrypto.io en 2020 après avoir constaté à quel point comparer manuellement les offres de staking et de lending entre plateformes était long et source d’erreurs. Développeur fullstack avec plus de dix ans d’expérience en ingénierie logicielle et systèmes, il a conçu la plateforme pour rendre cette recherche plus rapide et plus lisible. Aujourd’hui, StakingCrypto suit plus de 613 taux de staking et de rendement sur 35 plateformes, et sa ligne éditoriale reste la même : proposer un contenu pratique et transparent pour aider les lecteurs à mieux comprendre les mécanismes de rendement, les risques et les compromis de chaque option.