Les validateurs dans la blockchain : les gardiens de la sécurité des cryptomonnaies

Validateurs et mineurs : quelles sont les différences ?

En parlant de sécurité blockchain, beaucoup confondent deux concepts : les validateurs et les mineurs, bien qu’ils soient tous deux responsables de garantir l’exactitude des transactions et d’ajouter des blocs à la blockchain, leur mode de fonctionnement et leurs responsabilités diffèrent considérablement.

Dans des systèmes comme Bitcoin utilisant le PoW (preuve de travail), les mineurs ajoutent des blocs en résolvant des énigmes mathématiques complexes. Ce processus nécessite une puissance de calcul énorme et une compétition avec d’autres mineurs. Le premier à résoudre l’énigme peut ajouter son bloc à la blockchain et recevoir une récompense en cryptomonnaie ou des frais de transaction. Les autres nœuds jouent alors le rôle de validateurs, en vérifiant les transactions et les blocs sans participer au processus de minage.

À l’inverse, dans des systèmes basés sur la preuve d’enjeu (PoS) ou la preuve d’autorité (PoA), les validateurs fonctionnent en approuvant des transactions et en créant des blocs, sans effectuer de calculs intensifs. Leurs mécanismes de sélection et de récompense sont totalement différents, rendant ces systèmes plus économes en énergie que la preuve de travail traditionnelle.

Qu’est-ce qu’un validateur blockchain et quelles sont ses responsabilités principales

Le concept de validateur blockchain est aujourd’hui une composante essentielle de l’écosystème des cryptomonnaies, jouant un rôle clé dans l’ajout de nouveaux blocs et la vérification de la validité des transactions. Les validateurs sont cruciaux pour le bon fonctionnement de la blockchain.

Les principales missions du validateur sont :

• Vérifier la validité des transactions : s’assurer que les nouvelles transactions respectent les règles du réseau, vérifier que l’expéditeur dispose de fonds suffisants pour effectuer le transfert
• Maintenir la sécurité du réseau : surveiller les activités malveillantes, comme le problème de “double dépense” (double spending). La blockchain empêche cela en combinant un registre public avec des algorithmes cryptographiques
• Recevoir des récompenses : les validateurs reçoivent la cryptomonnaie native de la blockchain comme récompense. Par exemple, dans la blockchain Solana, les validateurs gagnent des tokens SOL

Fonctionnement des validateurs dans un système PoS

Dans une blockchain PoS, le validateur vérifie si les transactions proposées dans un bloc sont authentiques, ajoute le bloc à la blockchain, et enregistre la transaction dans le registre. En échange, il reçoit une récompense en cryptomonnaie native.

Dans une blockchain PoS, le validateur joue trois rôles distincts :

1. Client validateur : une application logicielle qui stocke et utilise la clé privée pour vérifier l’état de la blockchain
2. Opérateur de nœud : une personne ou organisation qui gère le logiciel et le matériel du validateur
3. Montant mis en jeu (staking) : la cryptomonnaie que l’individu ou l’organisation dépose en garantie pour devenir validateur

Un validateur est sélectionné aléatoirement dans une pool de validateurs pour proposer un nouveau bloc. Le proposant prépare le bloc et le diffuse au réseau. La communauté de validateurs approuve ensuite les transactions proposées dans le bloc. Il est important de noter que seules les transactions validées peuvent être confirmées définitivement.

Des blockchains comme Ethereum divisent tous les validateurs en sous-ensembles pour traiter plusieurs blocs simultanément et accélérer la validation des transactions. La fonction de coordination de l’état de la blockchain par les validateurs s’appelle le consensus.

Il existe aussi une variante appelée Delegated Proof of Stake (DPoS), où les utilisateurs du réseau votent pour élire des représentants chargés de valider le prochain bloc. Comparé au PoS, le DPoS offre une gouvernance plus optimisée et un consensus plus rapide, car le nombre de validateurs est réduit tout en maintenant la décentralisation. Les représentants élus reçoivent des récompenses qu’ils redistribuent à leurs électeurs.

Rôle des validateurs dans la preuve d’autorité (PoA)

Dans une blockchain PoA, un groupe de validateurs est sélectionné en fonction de leur identité pour approuver des transactions et créer de nouveaux blocs. Le mécanisme PoA repose sur un petit groupe de validateurs préalablement choisis, responsables de la génération des nouveaux blocs et du maintien de la crédibilité du réseau.

Ce mécanisme fonctionne bien dans des blockchains privées ou d’entreprise, où la sélection de personnes ou d’organisations de confiance comme validateurs est privilégiée, la décentralisation n’étant pas la priorité.

Pour rejoindre un réseau PoA en tant que validateur, il faut généralement :

• Disposer d’une identité officielle dans la blockchain
• Être affilié à une organisation acceptée
• Ne pas avoir de casier judiciaire

Une fois intégré, le validateur se voit confier la tâche de vérifier les transactions et d’ajouter des blocs à la blockchain.

Processus de sélection des validateurs dans un réseau PoS

Dans un système PoS, les validateurs utilisent un logiciel spécialisé pour gérer les transactions et créer des blocs. Ils sont généralement sélectionnés en fonction du montant de tokens qu’ils ont mis en jeu. Dans certains systèmes, un validateur est choisi comme “nœud principal” pour chaque bloc, chargé de proposer le bloc au réseau. Ensuite, ce leader est validé par les autres validateurs via un consensus, pour garantir la validité du bloc avant son ajout à la blockchain.

Les critères et la procédure de sélection de ce nœud principal varient selon les implémentations PoS. Si un nœud validateur approuve des transactions malveillantes ou frauduleuses, il peut être puni, notamment par une exclusion temporaire ou définitive de la liste des validateurs.

Six étapes pour lancer un nœud validateur blockchain

Devenir validateur nécessite de suivre un processus structuré, comprenant le choix de la blockchain, la configuration du matériel, l’installation du logiciel, l’intégration en tant que validateur, la surveillance du nœud et la gestion des récompenses.

Les étapes clés sont :

1. Choisir la blockchain La première étape consiste à sélectionner une blockchain, de préférence avec un volume de transactions élevé et nécessitant des validateurs.

2. Configuration matérielle Faire fonctionner un nœud validateur requiert un ordinateur doté de suffisamment de RAM, de stockage et de puissance de calcul. Chaque blockchain a ses propres exigences matérielles spécifiques.

3. Installation du logiciel Installer et configurer le logiciel correspondant à la blockchain choisie. Chaque blockchain utilise un logiciel différent pour la validation. Il faut aussi maintenir le logiciel à jour et protéger le nœud avec des mots de passe forts contre les attaques.

4. Rejoindre en tant que validateur Pour une blockchain PoS, il faut déposer une quantité nécessaire de cryptomonnaie en staking et rejoindre le réseau en tant que validateur. Sur une blockchain PoA, l’identification est requise. Certains réseaux demandent aussi d’intégrer une pool de validateurs.

5. Surveillance du nœud Le validateur doit surveiller en permanence son nœud pour assurer son bon fonctionnement et résoudre rapidement tout problème.

6. Gestion des récompenses Les récompenses en cryptomonnaie sont versées aux validateurs. Il est essentiel de bien comprendre la structure des récompenses et la procédure pour les percevoir.

Dernières avancées dans la technologie de validation blockchain

La demande de solutions plus sûres, évolutives et pratiques stimule des progrès et des innovations majeurs dans le domaine de la validation blockchain.

L’industrie explore actuellement de nouvelles méthodes de consensus dépassant le traditionnel PoW et PoS. Des protocoles comme la preuve de combustion (PoB), la preuve d’autorité (PoA) ou la preuve d’espace (PoSpace) offrent des approches de validation uniques, axées sur la participation des utilisateurs, la sécurité et l’efficacité énergétique.

Une autre innovation majeure est l’utilisation de preuves à zéro connaissance, qui renforcent la sécurité et la confidentialité en permettant aux validateurs de confirmer des transactions sans révéler les données sous-jacentes. Par ailleurs, des solutions d’interopérabilité entre chaînes sont en développement, facilitant la communication et le transfert de valeur entre différentes plateformes blockchain, et favorisant un écosystème plus intégré et efficace.

Ces avancées ouvrent une nouvelle ère pour la technologie blockchain, la rendant plus accessible, plus largement adoptée et plus durable dans de nombreux secteurs.