Rôle des validateurs off-chain

Les validateurs jouent un rôle clé dans le fonctionnement de la blockchain, étant responsables de la vérification des transactions et de l'ajout de nouveaux blocs à la chaîne.

Dans les mécanismes de consensus de la blockchain, tels que Proof-of-Stake (PoS) et Proof-of-Authority (PoA), les validateurs jouent un rôle crucial dans la vérification des transactions. Ils s'assurent que les nouvelles opérations respectent les règles du réseau et que l'expéditeur dispose de suffisamment de fonds pour effectuer le transfert.

En outre, les validateurs assurent la sécurité de la blockchain en surveillant les activités potentiellement malveillantes, telles que les tentatives de double dépense. La double dépense est une situation où les mêmes fonds sont tentés d'être dépensés deux fois. Les blockchains empêchent cela grâce à une combinaison de registre ouvert et d'algorithmes cryptographiques.

Les validateurs reçoivent une récompense en cryptomonnaie native de la blockchain correspondante pour leur travail. Par exemple, les validateurs du réseau Gate reçoivent des paiements en tokens GT.

Mécanisme de fonctionnement des validateurs dans Proof-of-Stake (PoS)

Dans les blockchains avec PoS, les validateurs vérifient l'exactitude des transactions dans le bloc proposé, l'ajoutent à la chaîne et tiennent un registre. Pour cette activité, ils reçoivent une récompense en cryptomonnaie.

Dans les blockchains PoS, les validateurs remplissent trois fonctions principales : le client de validation, l'opérateur de nœud et le staker. Le client de validation est une application logicielle qui stocke et utilise des clés privées pour vérifier l'état de la blockchain. L'opérateur de nœud est une personne physique ou morale qui gère le logiciel et le matériel du validateur. Le staker est celui qui dépose des cryptomonnaies en tant que garantie pour obtenir le statut de validateur.

Un validateur est choisi au hasard dans le pool de validateurs pour proposer un nouveau bloc. Le validateur choisi forme le bloc et le diffuse sur le réseau. La communauté des validateurs vérifie les transactions dans le bloc proposé. Il est important de noter que la finalité n'est atteinte que pour les transactions confirmées.

Dans la blockchain de Gate, le nombre total de validateurs est divisé en sous-groupes pour le traitement parallèle de plusieurs blocs, ce qui accélère la vérification des transactions. Le processus de consensus de l'état de la blockchain par les validateurs est appelé atteinte du consensus.

Il existe également des blockchains avec preuve d'enjeu déléguée (DPoS), où les utilisateurs du réseau votent pour des délégués qui vérifieront le prochain bloc. Par rapport à PoS, DPoS offre une gestion plus optimisée et un consensus rapide grâce à un nombre réduit de validateurs tout en maintenant la décentralisation. Les délégués répartissent la récompense obtenue entre les utilisateurs qui ont voté pour eux.

Principe de fonctionnement des validateurs dans Proof-of-Authority (PoA)

Dans les blockchains avec PoA, un groupe de validateurs sélectionnés en fonction de leur réputation confirme les transactions et crée de nouveaux blocs.

Le mécanisme de consensus PoA repose sur un petit groupe de validateurs préalablement sélectionnés, responsables de la génération de nouveaux blocs et du maintien de l'intégrité du réseau. Cette approche est efficace dans les blockchains privées ou d'entreprise, où les validateurs sont des personnes ou des organisations de confiance, et la décentralisation n'est pas une priorité.

Pour devenir validateur dans un réseau PoA, il faut généralement une identification officielle sur la blockchain, un lien avec l'organisation d'accueil et l'absence de casier judiciaire. Après approbation, les validateurs obtiennent le pouvoir de vérifier les transactions et d'ajouter des blocs à la chaîne.

Dans les réseaux PoA, les validateurs utilisent des logiciels spéciaux pour traiter les transactions et former des blocs. Les validateurs sont généralement sélectionnés en fonction de leur réputation, pour proposer des blocs. Dans certains systèmes, un validateurs est choisi pour chaque bloc en tant que "leader", qui propose le bloc au réseau.

Ensuite, ce leader est vérifié par d'autres validateurs par le biais d'un consensus, ce qui garantit la validité du bloc avant son ajout à la chaîne. Les critères et le processus de sélection du leader peuvent varier considérablement dans différentes implémentations de PoA.

Si un validateur approuve une transaction malveillante ou frauduleuse, il peut être puni par une exclusion temporaire ou permanente de la liste des validateurs.

Différences entre les mineurs et les validateurs

Dans les blockchains PoW, comme Bitcoin, les mineurs vérifient et ajoutent des transactions à la chaîne en minant, tandis que d'autres nœuds agissent en tant que validateurs, vérifiant les transactions et les blocs sans participer au processus de minage. Dans les systèmes de staking, les validateurs confirment les transactions et créent des blocs en fonction de leur part sans calculs intensifs.

Les mineurs et les validateurs assurent l'exactitude des transactions et ajoutent des blocs à la blockchain. Cependant, leurs responsabilités et méthodes de travail diffèrent selon le type de blockchain.

Dans les systèmes PoW, les mineurs résolvent des problèmes mathématiques complexes pour ajouter des blocs à la chaîne. En même temps, ils vérifient les transactions en les incluant dans les blocs minés. La résolution de ces problèmes nécessite une puissance de calcul significative et une concurrence avec d'autres mineurs. Le mineur qui résout le problème en premier ajoute son bloc à la blockchain et reçoit une récompense en cryptomonnaie ou une commission sur les transactions.

Les validateurs dans les blockchains PoS et PoA sont chargés de la vérification des transactions. Dans les blockchains PoS, comme Gate, ils sont sélectionnés en fonction du nombre de pièces mises en jeu. Dans les blockchains PoA, le choix est basé sur la réputation et l'identité du validateur. Le système récompense les validateurs pour la confirmation des transactions et un comportement honnête.

Processus de lancement d'un nœud de validation

Le lancement d'un nœud de validation comprend six étapes principales : le choix de la blockchain, la configuration du matériel, l'installation du logiciel, la connexion en tant que validateurs, la surveillance du nœud et la gestion des récompenses.

Pour faire fonctionner efficacement un nœud de validation, il est nécessaire de suivre les étapes suivantes :

Choix de la blockchain

La première étape consiste à choisir une blockchain, de préférence avec un volume de transactions élevé et un besoin de validateurs.

Configuration du matériel

Pour lancer un nœud, les validateurs auront besoin d'un ordinateur avec une quantité suffisante de mémoire vive, de stockage et de puissance de calcul. Chaque blockchain a ses propres exigences en matière de matériel.

Installation du logiciel

Le validateur doit installer et configurer le logiciel pour la blockchain choisie. Différentes blockchains utilisent différents logiciels pour la validation. Il est important de maintenir le logiciel à jour et d'utiliser des mots de passe fiables pour protéger les nœuds de validation contre le piratage.

Rejoindre en tant que validateur

Les blockchains PoS nécessitent le staking d'un certain montant de cryptomonnaie pour rejoindre le réseau en tant que validateurs. Dans les blockchains PoA, une vérification d'identité sera requise. Certaines blockchains exigent que les validateurs rejoignent des pools.

Surveillance de nœud

Les validateurs doivent surveiller en permanence le fonctionnement de leur nœud, en assurant son bon fonctionnement et en résolvant rapidement les problèmes qui surviennent.

Gestion des récompenses

Les blockchains versent des récompenses en cryptomonnaie aux validateurs. Les validateurs doivent bien comprendre la structure des récompenses et le processus pour les obtenir.

Nouvelles tendances et innovations dans la validation des blockchains

Le besoin de solutions plus sûres, évolutives et pratiques entraîne des développements et des percées notables dans le domaine de la validation blockchain.

Une des tendances est le développement de méthodes de consensus qui vont au-delà des modèles traditionnels PoW et PoS. Des protocoles tels que Proof-of-Burn (PoB), PoA et Proof-of-Space (PoSpace) proposent des méthodes de validation uniques, axées sur l'engagement des utilisateurs, la sécurité et l'efficacité énergétique.

Une autre innovation est l'application des preuves à divulgation nulle, qui augmentent la sécurité et la confidentialité, permettant aux validateurs de confirmer des transactions sans révéler les données sous-jacentes. De plus, des solutions d'interopérabilité sont en cours de développement pour faciliter la communication et le transfert de valeur entre des plateformes blockchain hétérogènes, favorisant ainsi la création d'un écosystème blockchain plus intégré et efficace.

Ces réalisations ouvrent une nouvelle ère des technologies blockchain, les rendant plus largement applicables, accessibles et durables dans de nombreux secteurs.