Processus de Validation sur Blockchain : Guide Complet pour Validateurs

Le Rôle Fondamental des Validateurs dans la Blockchain

Les validateurs sont responsables d'ajouter de nouveaux blocs et de vérifier les transactions dans les blocs proposés, jouant ainsi un rôle vital dans le fonctionnement de la blockchain.

Un validateur joue un rôle crucial dans la validation des transactions au sein de mécanismes de consensus blockchain tels que la preuve de participation (PoS) et la preuve d'autorité (PoA). Son travail consiste à vérifier que les nouvelles transactions respectent les règles du réseau et à s'assurer que l'expéditeur dispose de fonds suffisants pour réaliser l'opération.

Les validateurs garantissent également la sécurité de la blockchain en surveillant en permanence les activités malveillantes, telles que la double dépense. Le terme "double dépense" fait référence à l'utilisation des mêmes unités de cryptomonnaie deux fois. Les blockchains préviennent ce problème en reliant le grand livre ouvert avec des algorithmes cryptographiques.

En tant que compensation pour leur travail, les validateurs reçoivent des paiements en la cryptomonnaie native de la blockchain correspondante. Par exemple, les validateurs de la blockchain Solana reçoivent des paiements en SOL.

Fonctionnement des Validateurs dans les Systèmes PoS

Les validateurs PoS vérifient si les transactions dans le bloc proposé sont valides, ajoutent le bloc à la blockchain et maintiennent des registres à jour du grand livre. En échange de leur contribution, ils obtiennent des récompenses en cryptomonnaie native.

Dans les blockchains basées sur le PoS, les validateurs jouent trois fonctions principales : client validateur, opérateur de nœud et montant en participation. Un client validateur est une application logicielle qui maintient et utilise des clés privées pour vérifier l'état de la blockchain. L'opérateur de nœud est un individu ou une entité qui exécute et gère le logiciel et le matériel du client validateur. Le montant en participation fait référence à la cryptomonnaie déposée en tant que garantie par une personne ou une entité pour devenir validateur.

Un validateur sélectionné aléatoirement dans le groupe total propose un bloc. Ce validateur prépare le bloc et le transmet à l'ensemble du réseau. La communauté des validateurs approuve les transactions proposées dans le bloc. Il est important de souligner que seules les transactions vérifiées atteignent la finalité.

Dans la blockchain Ethereum, le nombre total de validateurs est divisé en plusieurs sous-ensembles pour traiter plusieurs blocs simultanément et accélérer la vitesse de validation des transactions. La fonction des validateurs qui s'accordent sur l'état de la blockchain est appelée consensus.

Il existe également des blockchains de preuve de participation déléguée (DPoS), où les utilisateurs du réseau votent pour élire des délégués qui valident le bloc suivant. Par rapport à PoS, DPoS offre une gouvernance mieux structurée et un consensus plus rapide, car il réduit le nombre de validateurs sans compromettre la décentralisation. Les délégués distribuent les récompenses obtenues entre les utilisateurs qui les ont élus.

Fonctionnement des Validateurs dans les Systèmes PoA

Dans les blockchains PoA, un groupe de validateurs choisis par leur identité approuve les transactions et produit le nouveau bloc.

Un mécanisme de consensus PoA consiste en un petit groupe de validateurs présélectionnés chargés de générer de nouveaux blocs et de maintenir la véracité du réseau. Ce système fonctionne bien dans les blockchains privées ou d'entreprise où des personnes ou des entités de confiance sont choisies comme validateurs et la décentralisation n'est pas prioritaire.

Pour entrer dans un réseau PoA en tant que validateur, une identification formelle sur la blockchain, une association avec l'organisation hôte et l'absence de casier judiciaire sont généralement requises. Après leur intégration, ils sont responsables de la validation des transactions et de l'ajout de blocs à la blockchain.

Dans les réseaux PoS, les validateurs exécutent des logiciels spécialisés pour gérer les transactions et forger des blocs. Les validateurs sont sélectionnés, souvent en fonction de leur participation, pour proposer des blocs. Dans certains systèmes, un validateur est choisi comme "nœud leader" pour chaque bloc et est responsable de le proposer au réseau.

Ce leader est vérifié par d'autres validateurs par consensus, garantissant la validité du bloc avant de l'ajouter à la blockchain. Les critères et processus pour sélectionner ce nœud leader peuvent varier considérablement entre différentes implémentations de PoS.

Si un nœud validateur approuve une transaction malveillante ou frauduleuse, il pourrait être pénalisé par une expulsion de la liste des nœuds validateurs pendant une période déterminée ou même par une interdiction permanente.

Différences entre Mineurs et Validateurs

Dans les blockchains PoW comme Bitcoin, les mineurs valident et ajoutent des transactions par le biais du minage, tandis que d'autres nœuds agissent en tant que validateurs en vérifiant les transactions et les blocs sans contribuer au processus de minage. D'autre part, les validateurs dans les systèmes basés sur la participation approuvent les transactions et créent des blocs en fonction de leur participation, sans computation intensive.

Les mineurs et les validateurs garantissent l'exactitude des transactions et ajoutent des blocs à la blockchain. Cependant, leurs responsabilités et leurs modes de fonctionnement diffèrent selon le type de blockchain dans lequel ils opèrent.

Dans les systèmes PoW, les mineurs résolvent des énigmes mathématiques complexes pour ajouter des blocs. Dans ce processus, ils valident les transactions en les incluant dans les blocs qu'ils minent. Résoudre ces énigmes nécessite une immense puissance de calcul tout en rivalisant avec d'autres mineurs. Le mineur qui résout le problème en premier peut ajouter son bloc à la blockchain et reçoit en récompense la cryptomonnaie native ou des frais de transaction.

Les validateurs sont responsables de la validation des transactions sur les blockchains PoS et PoA. Dans les blockchains PoS comme Ethereum, ils sont sélectionnés en fonction de la quantité de pièces qu'ils ont déposées en garantie. D'autre part, dans les blockchains PoA, ils sont choisis en fonction de leur réputation et de leur identité. Le système récompense les validateurs pour avoir certifié des transactions et maintenu un comportement honnête.

Processus pour Opérer un Nœud Validateur

Commencer à opérer en tant que nœud validateur implique un processus en six étapes. Cela inclut la sélection d'une blockchain, la configuration du matériel, l'installation du logiciel, l'adhésion en tant que validateur, la surveillance du nœud et la gestion des récompenses.

Pour faire fonctionner un nœud validateur de manière efficace, les étapes suivantes sont requises :

Sélectionner une blockchain

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

Configurer le matériel

Pour exécuter le nœud, les validateurs auront besoin d'un équipement avec suffisamment de RAM, de stockage et de puissance de traitement. Chaque blockchain a ses propres spécifications concernant les exigences matérielles.

Installer le logiciel

Le validateur doit installer et configurer le logiciel pour la blockchain choisie. Toutes les blockchains utilisent différents programmes de validation. Il est fondamental de maintenir le logiciel à jour et d'utiliser des mots de passe forts pour protéger les nœuds validateurs contre les tentatives de piratage.

Rejoindre en tant que validateur

Les blockchains PoS exigent de déposer la quantité nécessaire de cryptomonnaie et de rejoindre le réseau en tant que validateur. En revanche, dans les blockchains PoA, une preuve d'identité est nécessaire pour rejoindre. Certaines blockchains exigent que les validateurs rejoignent un groupe de validation spécifique.

Surveiller le nœud

Les validateurs doivent surveiller en permanence leur nœud pour garantir son bon fonctionnement et résoudre tout problème qui pourrait survenir.

Gérer les récompenses

Les blockchains paient les validateurs sous forme de cryptomonnaie. Les validateurs doivent bien connaître la structure des récompenses et le processus pour les réclamer.

Tendances Émergentes et Innovations dans la Validation Blockchain

Le besoin de solutions plus sûres, évolutives et pratiques pousse à des développements et des avancées notables dans la validation blockchain.

Une tendance importante est le développement de méthodes de consensus au-delà des modèles conventionnels PoW et PoS. Des protocoles comme la preuve de brûlage (PoB), PoA et la preuve d'espace (PoSpace) offrent des méthodes de validation distinctives centrées sur la participation des utilisateurs, la sécurité et l'efficacité énergétique.

Une autre innovation est l'utilisation des preuves à divulgation nulle de connaissance, qui améliorent la sécurité et la confidentialité en 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 différentes plateformes blockchain, favorisant un écosystème blockchain plus intégré et efficace.

Ces avancées ont inauguré une nouvelle ère de la technologie blockchain, rendant les blockchains plus largement applicables, accessibles et durables dans de nombreuses industries.