Qu'est-ce qu'un Validateur de Blockchain ?

Le rôle du validateur 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 est fondamental dans la validation des transactions dans des mécanismes de consensus blockchain tels que la preuve de participation (PoS) et la preuve d'autorité (PoA). Ils vérifient si les nouvelles transactions respectent les règles du réseau et s'assurent que l'expéditeur dispose de fonds suffisants pour effectuer l'opération.

Les validateurs sont également responsables de garantir la sécurité de la blockchain en surveillant les activités malveillantes, telles que la double dépense. Le terme "double dépense" fait référence à la dépense des mêmes unités de cryptomonnaie deux fois. Les blockchains préviennent cela en connectant le registre ouvert avec des algorithmes cryptographiques.

Les validateurs reçoivent des paiements en la cryptomonnaie native des blockchains sous-jacentes. Par exemple, les validateurs sur la blockchain Solana reçoivent des paiements en SOL (SOL).

Fonctionnement des validateurs dans la preuve de participation (PoS)

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

Dans les blockchains PoS, les validateurs ont trois rôles principaux : client validateur, opérateur de nœud et montant de participation. Un client validateur est une application logicielle qui maintient et utilise des clés privées pour vérifier l'état de la blockchain. Un opérateur de nœud est un individu ou une entité qui exécute et gère le logiciel et le matériel du client validateur. Le montant de participation fait référence à la cryptomonnaie déposée comme garantie pour devenir validateur.

Un seul validateur du groupe est choisi au hasard pour proposer un bloc. Le proposeur prépare le bloc et transmet la proposition 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 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 prochain bloc. Comparé à PoS, DPoS offre une gouvernance mieux optimisée et un consensus plus rapide, car le nombre de validateurs est réduit sans compromettre la décentralisation. Les délégués distribuent les récompenses obtenues entre les utilisateurs qui les ont sélectionnés.

Fonctionnement des validateurs en preuve d'autorité (PoA)

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

Un mécanisme de consensus PoA consiste en un petit groupe de validateurs présélectionnés à qui l'on confie la génération de nouveaux blocs et le maintien de la véracité du réseau. Il fonctionne bien dans les blockchains privées ou d'entreprise où des personnes ou des entités de confiance sont choisies comme validateurs et où la décentralisation est une priorité faible.

Pour entrer dans un réseau PoA en tant que validateur, il est généralement nécessaire d'avoir une identification formelle sur la blockchain, une association avec l'organisation hôte et aucun antécédent criminel. Après l'intégration, ils sont chargés de valider les transactions et d'ajouter des blocs à la blockchain.

Dans les réseaux PoS, les validateurs exécutent un logiciel spécialisé 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 chargé 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 le processus de sélection de ce nœud leader peuvent varier considérablement entre les différentes implementations de PoS.

Si un nœud validateur approuve une transaction malveillante ou frauduleuse, il pourrait être sanctionné par son expulsion de la liste des nœuds validateurs pendant une certaine période ou par une interdiction complète.

Quelle est la différence entre les mineurs et les 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 comme des validateurs en vérifiant les transactions et les blocs sans contribuer au processus de minage. D'un autre côté, les validateurs dans les systèmes basés sur la participation approuvent les transactions et créent des blocs en fonction de leur participation sans avoir besoin de calculs intensifs.

Les mineurs et les validateurs assurent la précision 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 complexes pour ajouter des blocs à la blockchain. 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 une récompense en 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 du nombre de pièces qu'ils ont mises 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 un comportement honnête.

Quel est le processus pour exécuter un nœud validateur ?

Opérer en tant que nœud valideur nécessite un processus en six étapes. Cela inclut le choix d'une blockchain, la configuration du matériel, l'installation du logiciel, la participation en tant que valideur, la surveillance du nœud et la gestion des récompenses.

Pour faire fonctionner un nœud validateur efficacement, les étapes suivantes sont requises :

1. Sélectionner une blockchain

   La première étape consiste à sélectionner une blockchain, de préférence une avec un volume élevé de transactions et un besoin de validateurs. Des réseaux comme Ethereum, Solana et Cosmos sont des options populaires en raison de leur activité constante.

2. Configurer le matériel

   Pour exécuter le nœud, les validateurs auront besoin d'un ordinateur avec une RAM, un stockage et une puissance de traitement adéquats. Chaque blockchain a ses propres spécifications concernant les exigences matérielles. Par exemple, Ethereum nécessite au minimum 32 Go de RAM et 2 To de SSD, tandis que Solana nécessite des équipements plus puissants avec au moins 128 Go de RAM et un stockage NVMe haute vitesse.

3. Installer le logiciel

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

4. Rejoindre en tant que validateur

   Les blockchains PoS nécessitent de déposer la quantité de cryptomonnaie requise et de rejoindre le réseau en tant que validateur. Par exemple, Ethereum nécessite 32 ETH, tandis que d'autres réseaux peuvent avoir des exigences de participation différentes. D'autre part, dans les blockchains PoA, une preuve d'identité serait nécessaire pour rejoindre. Certaines blockchains exigent que les validateurs rejoignent un groupe de validateurs.

5. Surveiller le nœud

   Les validateurs doivent surveiller en permanence leur nœud pour garantir son bon fonctionnement et résoudre tout problème pouvant survenir. Cela inclut la surveillance des performances du système, la connectivité réseau et s'assurer que le logiciel fonctionne correctement à tout moment.

6. 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. Selon le réseau, les récompenses peuvent varier de 4 % à 15 % par an sur le montant participé.

Tendances émergentes et innovations dans le domaine de la validation blockchain

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

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

Une autre innovation est l'utilisation des preuves à connaissance nulle (zero-knowledge proofs), qui améliorent la sécurité et la confidentialité en permettant aux validateurs de confirmer des transactions sans révéler de 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, promouvant un écosystème blockchain plus intégré et efficace.

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