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Mécanisme de consensus : comment les blockchains s’accordent sur un seul historique

Mécanisme de consensus : comment Bitcoin, Ethereum, Solana et XRP s'accordent sur un registre, preuve de travail ou d'enjeu, énergie et pannes.

Débutant 30 min de lectureMis à jour À lire d'abord : Comment fonctionne la blockchain ? Blocs, chaîne et état du registre
Des nœuds reliés, une poignée de main, des blocs isométriques et un engrenage
Sommaire
  1. Mécanisme de consensus : le problème que résout un registre partagé entre inconnus
  2. Ce que décide le consensus, et ce qu’il laisse à la gouvernance
    1. Deux décisions : l’ordre des transactions et l’auteur du prochain bloc
    2. Mineurs et validateurs ne votent pas sur les règles
    3. Résistance aux attaques Sybil : pourquoi un vote doit coûter quelque chose
  3. Sûreté et vivacité : le compromis derrière chaque conception
  4. Les grandes familles de mécanismes de consensus, du minage au vote
    1. Preuve de travail : des votes payés en électricité
    2. Preuve d’enjeu : des votes payés en jetons bloqués
    3. Vote de type BFT : des tours de votes signés et une finalité immédiate
    4. Preuve d’enjeu déléguée : les détenteurs élisent un petit groupe de producteurs de blocs
    5. Preuve d’autorité : des signataires connus et agréés
    6. Deux cas particuliers : les listes de confiance du XRP Ledger et l’ancienne horloge de Solana
  5. Quel mécanisme de consensus pour quelle blockchain
  6. Énergie : ce que coûte chaque type de vote en électricité
  7. Quand le consensus échoue : arrêts, perte de finalité et scissions
  8. Savoir quel consensus utilise un jeton, et pourquoi cela vous concerne
  9. La suite du parcours : généraux byzantins, travail et enjeu

Envoyer des bitcoins à un ami ne passe par aucune banque : personne ne tamponne le paiement. En une dizaine de minutes en moyenne, des milliers d’ordinateurs indépendants, répartis sur plusieurs continents, s’accordent pour dire que votre paiement est venu avant toute autre tentative de dépenser les mêmes pièces. Aucune réunion n’est présidée, personne ne compte les mains levées. L’ensemble des règles qui amène ces machines à la même réponse s’appelle un mécanisme de consensus. Toute blockchain publique en a un, et tous ne fonctionnent pas de la même façon.

Satoshi Nakamoto a résumé le choix de Bitcoin en une phrase dans le livre blanc de 2008 (en anglais) : « Proof-of-work is essentially one-CPU-one-vote. » D’autres réseaux ont fait d’autres choix. Ethereum a remplacé sa course au calcul par des votes pondérés par l’ether mis en jeu le 15 septembre 2022. Solana a changé tout son moteur de vote pour un nouveau protocole, Alpenglow, le 21 octobre 2026, soit dix-sept jours avant la rédaction de cette leçon. Le consensus n’est pas une invention figée que toutes les chaînes recopieraient. Les projets y reviennent sans cesse, car ce choix détermine la vitesse à laquelle un paiement devient définitif, l’électricité que le réseau consomme et ce qui se passe un mauvais jour.

Mécanisme de consensus : le problème que résout un registre partagé entre inconnus

Dans la leçon précédente, comment fonctionne une blockchain, nous avons suivi les transactions depuis la file d’attente jusque dans un bloc, vu chaque bloc pointer vers le précédent par un hash, et regardé ce qui arrive quand deux blocs valides apparaissent au même moment. Cette dernière question, quelle chaîne tout le monde retient, est là où commence le consensus. Les règles qui y répondent font l’objet de cette première leçon du parcours consensus et minage.

Si la question compte, c’est parce que la monnaie numérique peut être copiée. Une pièce numérique n’est que de la donnée, et une donnée peut être envoyée deux fois. Sans historique unique et partagé, les mêmes pièces pourraient payer deux personnes. C’est le problème de la double dépense, et le consensus est la réponse des blockchains publiques, sans banque au milieu.

En termes simples, un mécanisme de consensus est la méthode par laquelle les ordinateurs d’un réseau, qui ne se connaissent pas et ne se font pas confiance, s’accordent sur une seule liste de transactions dans un seul ordre. Le droit européen a sa propre formule. Le règlement sur les marchés de crypto-actifs (MiCA, règlement (UE) 2023/1114) le définit à l’article 3 comme « les règles et les procédures par lesquelles les nœuds d’un réseau DLT parviennent à un accord sur le fait qu’une transaction est validée ». Cette définition concerne directement les lecteurs en France, car MiCA rattache l’information climatique au mécanisme de consensus de chaque crypto-actif proposé par une plateforme.

Les développeurs adoptent un cadre plus large. La documentation d’ethereum.org (en anglais) explique que le terme recouvre « the entire stack of protocols, incentives and ideas » qui permet aux nœuds de s’accorder sur l’état d’une blockchain, et que la preuve de travail ou la preuve d’enjeu n’en est qu’une partie. Dans cette vision, les récompenses et les pénalités économiques comptent, tout comme ce que la page appelle « out-of-band social coordination » : des personnes qui se mettent d’accord hors du logiciel quand tout va très mal.

Ce que décide le consensus, et ce qu’il laisse à la gouvernance

Les débutants imaginent souvent des mineurs ou des validateurs qui votent sur tout. Ce n’est pas le cas. Le consensus tranche deux questions étroites, et une troisième, plus vaste, revient aux humains.

Deux décisions : l’ordre des transactions et l’auteur du prochain bloc

La première décision est l’ordre. Si Alice signe deux transactions qui dépensent les mêmes pièces, le réseau doit savoir laquelle est venue en premier, car seule celle-là compte. Le livre blanc de Bitcoin répond par une règle de choix entre historiques concurrents : « The majority decision is represented by the longest chain, which has the greatest proof-of-work effort invested in it. » « Plus longue » désigne ici la chaîne qui a accumulé le plus de travail, pas celle qui compte le plus de blocs, et Bitcoin Core applique aujourd’hui cette règle du travail maximal. Notre lecture du livre blanc de Bitcoin, section par section détaille le reste du texte.

Ethereum applique une autre règle. Son choix de branche, qui fait partie d’une conception appelée Gasper, retient la branche derrière laquelle se trouve le plus grand poids de votes de validateurs, chaque vote étant pondéré par l’ether que son auteur a mis en jeu. Les deux règles répondent à la même question, quelle chaîne est la bonne, avec des preuves différentes : le travail dépensé d’un côté, l’argent engagé de l’autre.

La seconde décision est l’auteur du bloc. Quelqu’un doit proposer le bloc suivant. En preuve de travail, c’est celui qui trouve le premier un hash valide : le choix ressemble à une loterie pondérée par la puissance de calcul. En preuve d’enjeu, le protocole désigne un validateur pour chaque créneau, de façon pseudo-aléatoire et proportionnelle à sa mise. Dans les conceptions fondées sur le vote, un meneur propose et les autres signent ou refusent.

Mineurs et validateurs ne votent pas sur les règles

Ce qui constitue une transaction valide n’est pas décidé par le consensus. Chaque nœud complet vérifie chaque bloc selon les mêmes règles de consensus : les signatures doivent être valides, les pièces doivent exister et ne pas avoir déjà été dépensées, la récompense du bloc ne doit pas dépasser ce que le protocole autorise. Un mineur qui dépense une fortune d’électricité sur un bloc qui enfreint l’une de ces règles ne gagne rien, puisque tous les nœuds rejettent le bloc. Notre guide sur le rôle d’un nœud montre ce travail de vérification en détail.

Le pouvoir des producteurs de blocs est donc réel mais limité. Ils choisissent quelles transactions valides entrent dans le bloc et dans quel ordre. Ils peuvent en retarder une ou l’écarter. Ils ne peuvent pas rendre valide une transaction invalide, ni créer des pièces au-delà du calendrier d’émission.

Modifier les règles relève de la gouvernance, qui se joue le plus souvent hors chaîne sur les grands réseaux. Les changements de Bitcoin passent par des propositions d’amélioration (BIP) et des versions du logiciel. Ceux d’Ethereum passent par des EIP, des appels publics entre développeurs et des répétitions sur réseaux de test ; la page de gouvernance d’ethereum.org (en anglais) rappelle que les opérateurs de nœuds peuvent choisir de ne pas installer le dernier client. D’autres chaînes soumettent les changements de règles au vote on-chain des détenteurs du jeton. Quand une modification n’est pas acceptée par tous, la chaîne peut se scinder, ce qui fait l’objet de notre leçon sur les soft forks, les hard forks et les scissions de chaîne.

Résistance aux attaques Sybil : pourquoi un vote doit coûter quelque chose

Sur l’internet ouvert, créer une fausse identité ne coûte rien. Si chaque ordinateur, ou chaque adresse IP, disposait d’une voix, un attaquant pourrait fabriquer un million d’identités et écraser tout le monde. Les informaticiens appellent cela une attaque Sybil. Nakamoto l’avait vu : « If the majority were based on one-IP-address-one-vote, it could be subverted by anyone able to allocate many IPs. »

Tout mécanisme de consensus public attache donc un prix au vote. En preuve de travail, ce prix est l’électricité et le matériel, dépensés et perdus. En preuve d’enjeu, ce sont des jetons bloqués en garantie que le protocole peut détruire si leur propriétaire triche. Dans les systèmes délégués, c’est le soutien des détenteurs de jetons, et en preuve d’autorité, une identité réelle et une réputation. L’essentiel des différences entre chaînes tient au prix choisi.

Sûreté et vivacité : le compromis derrière chaque conception

Deux mots issus de la recherche sur les systèmes distribués expliquent la plupart des différences entre conceptions. La sûreté (safety) signifie que le réseau ne donne jamais deux réponses différentes : deux nœuds honnêtes n’aboutissent jamais à des historiques contradictoires. La vivacité (liveness) signifie que le réseau continue de répondre : de nouvelles transactions continuent d’être ajoutées. Dans des conditions idéales, une chaîne a les deux. Quand de nombreux nœuds tombent ou se comportent mal, ou que l’internet se coupe en deux, une conception doit pencher d’un côté.

Bitcoin penche vers la vivacité. Les blocs continuent d’arriver quoi qu’smart contract holding reserves of two or more tokens, supplied by users, that a decentralized exchange uses to execute trades automatically at a price set by a formula.">pool diverge, compared with simply holding the same tokens in a wallet. It becomes permanent when the provider withdraws.">il arrive, et la sûreté est probabiliste : un bloc récent pourrait en théorie être remplacé par une chaîne concurrente plus longue, mais les chances s’effondrent à chaque bloc ajouté par-dessus. C’est pourquoi les plateformes attendent plusieurs confirmations.

Ethereum mélange les deux. Les blocs arrivent toutes les 12 secondes même en cas de trouble, mais un bloc ne devient définitif que lorsque des validateurs détenant au moins deux tiers de l’ether mis en jeu ont voté pour lui, d’après la page d’ethereum.org sur la preuve d’enjeu (en anglais). Si plus d’un tiers se taisent, la finalité s’interrompt tandis que les blocs continuent. Si l’interruption dépasse quatre époques, une fuite d’inactivité (inactivity leak) vide peu à peu la mise des validateurs absents jusqu’à ce que les actifs repassent au-dessus des deux tiers.

Les protocoles de vote classiques penchent vers la sûreté. La documentation de CometBFT (en anglais), le moteur de nombreuses chaînes Cosmos, indique que les validateurs ne valideront jamais de blocs contradictoires tant que moins d’un tiers d’entre eux sont défaillants ou malveillants, et que la progression exige la réponse de plus des deux tiers. Si trop de validateurs sont hors ligne, la chaîne s’arrête plutôt que de risquer deux historiques. La documentation du XRP Ledger (en anglais) expose une logique voisine avec ses propres seuils : le réseau continue de fonctionner si moins de 20 % des validateurs de confiance sont défaillants, cesse de progresser quelque part entre 20 et 80 %, et il faudrait plus de 80 % de validateurs en collusion pour confirmer une transaction invalide.

Le nouveau protocole de Solana affiche son propre équilibre. La proposition Alpenglow, SIMD-0326 (en anglais), dit que la conception « features a distinctive 20+20 security model » : elle doit tenir face à 20 % de la mise agissant de façon malveillante, plus 20 % simplement hors ligne. La proposition reconnaît le prix à payer : elle abandonne la tolérance byzantine d’un tiers des protocoles de vote en deux tours, en échange d’une finalité en un seul tour et d’une résistance de 40 % aux validateurs en panne.

Pourquoi une conception ne peut-elle pas avoir à la fois une sûreté parfaite et une vivacité parfaite ? La théorie derrière cette limite remonte au problème des généraux byzantins et à un résultat d’impossibilité de 1985 connu sous le nom de FLP, tous deux traités dans la prochaine leçon du parcours. Pour l’instant, le point pratique suffit : quand vous lisez qu’une chaîne « s’est arrêtée », elle a probablement choisi la sûreté ; quand vous lisez qu’elle « a perdu la finalité mais continué à produire des blocs », elle a choisi la vivacité pendant un temps.

Les grandes familles de mécanismes de consensus, du minage au vote

Il existe des centaines de variantes, mais la plupart des chaînes publiques relèvent de l’une de cinq familles, plus quelques cas particuliers. Les étiquettes se recoupent : beaucoup de chaînes modernes en preuve d’enjeu utilisent en interne un vote de type BFT, et la preuve d’enjeu déléguée est une branche de la preuve d’enjeu.

Preuve de travail : des votes payés en électricité

Avec la preuve de travail, les mineurs calculent sans cesse le hash de l’en-tête d’un bloc candidat jusqu’à ce que le résultat passe sous une cible fixée par le protocole. Trouver un tel hash demande un nombre énorme d’essais ; le vérifier n’en demande qu’un. Bitcoin ajuste la cible tous les 2 016 blocs pour que les blocs continuent d’arriver environ toutes les dix minutes, quelle que soit la puissance de calcul totale.

Cette puissance est considérable. Au 7 novembre 2026 (relevé vers 09 h 47 UTC), mempool.space estimait le taux de hachage (hashrate) moyen de Bitcoin sur trois jours à environ 1 014 exahashs par seconde, soit un peu plus d’un zettahash, avec une difficulté proche de 148,36 mille milliards à la hauteur de bloc 974 916. Sur la semaine précédente, deux pools, Foundry USA (23,1 %) et AntPool (19,7 %), ont trouvé environ 43 % des blocs, selon les données de minage de mempool.space (en anglais). Un pool n’est pas un mineur unique : il coordonne des milliers de machines appartenant à d’autres, et le guide du minage de Bitcoin, plus loin dans ce parcours, explique comment ils se partagent la récompense.

L’argument de sécurité est économique. Réécrire l’histoire récente suppose de dépasser en calcul le reste du réseau, ce qui coûte de l’électricité et du matériel bien réels. Notre leçon sur pourquoi une blockchain est difficile à réécrire chiffre ce coût. Bitcoin utilise SHA-256. Litecoin et Dogecoin utilisent une fonction gourmande en mémoire appelée Scrypt, et Monero utilise RandomX, que ses développeurs décrivent comme optimisé pour les processeurs ordinaires, depuis une mise à jour du réseau en novembre 2019. La leçon sur la preuve de travail en détail, deux étapes plus loin dans ce parcours, démonte le mécanisme.

Preuve d’enjeu : des votes payés en jetons bloqués

Avec la preuve d’enjeu, le droit de proposer des blocs et de voter sur eux vient de jetons déposés en garantie. Sur Ethereum, un validateur dépose au moins 32 ETH. Le temps est découpé en créneaux de 12 secondes regroupés en époques de 32 créneaux ; à chaque créneau, un validateur propose un bloc et un comité l’atteste. Un point de contrôle au début de chaque époque devient définitif dès que des validateurs détenant deux tiers de l’ether mis en jeu l’appuient, ce qui prend normalement environ deux époques, soit à peu près 13 minutes.

La triche est punie par le slashing, une destruction d’une partie de la mise. Signer deux blocs contradictoires, par exemple, détruit une partie du dépôt du validateur : moins de 0,1 % pour un cas isolé et jusqu’à la totalité de la mise quand beaucoup de validateurs fautent ensemble, selon ethereum.org. Pour annuler un bloc finalisé, un attaquant devrait perdre au moins un tiers de tout l’ether mis en jeu. Les détenteurs ordinaires participent par le staking, directement ou via un service, ce qui explique que la part détenue par les grands prestataires de staking soit surveillée de près.

Cardano, Polkadot et bien d’autres utilisent aussi la preuve d’enjeu sous d’autres noms. Cardano fait tourner Ouroboros, que la documentation de Cardano (en anglais) présente comme « the first provably secure proof-of-stake protocol », une affirmation fondée sur les preuves de sécurité publiées par le projet et relues par des pairs. Polkadot utilise une preuve d’enjeu nominée, avec un mécanisme (BABE) qui produit les blocs et un autre (GRANDPA) qui les finalise, d’après son wiki officiel (en anglais). La leçon à venir sur la preuve d’enjeu en détail reprend validateurs, récompenses et pénalités pas à pas.

Une pioche et un éclair à côté d'une porte de coffre-fort et de pièces empilées
La preuve de travail paie un vote en électricité ; la preuve d'enjeu, en jetons bloqués en garantie.

Vote de type BFT : des tours de votes signés et une finalité immédiate

Les protocoles tolérants aux pannes byzantines (BFT) viennent de décennies de recherche sur la façon de garder un groupe de machines d’accord quand certaines mentent. Un meneur propose un bloc, les validateurs échangent des votes signés en un ou plusieurs tours, et dès que assez de votes sont réunis, le bloc est définitif immédiatement : il n’y a pas de « attendez six blocs ». Sur les chaînes publiques, les votes sont pondérés par la mise, de sorte que le vote BFT se trouve en général à l’intérieur d’un système de preuve d’enjeu. CometBFT, par exemple, valide un bloc quand plus des deux tiers des validateurs le pré-valident dans le même tour.

Alpenglow, le protocole de Solana actif sur le réseau principal depuis le 21 octobre 2026, relève de cette famille. Son composant de vote, Votor, finalise un bloc en un seul tour quand 80 % de la mise vote pour lui, ou en deux tours à 60 % sinon, d’après SIMD-0326. La société de développement Anza indique sur sa page de documentation d’Alpenglow (en anglais) que le protocole vise une finalité d’environ 150 millisecondes en conditions normales ; au 7 novembre 2026, aucune mesure indépendante réalisée depuis le basculement n’avait été publiée.

Avalanche est plutôt un cousin qu’un protocole BFT classique. Au lieu que chaque validateur entende tous les autres, chacun interroge à répétition un petit échantillon de validateurs, 20 par défaut, tirés au hasard et pondérés par la mise, et ajuste sa préférence jusqu’à ce que le réseau se stabilise, d’après la documentation d’Avalanche (en anglais). La famille s’appelle Snowball, et les chaînes principales d’Avalanche utilisent sa version linéaire, Snowman.

Preuve d’enjeu déléguée : les détenteurs élisent un petit groupe de producteurs de blocs

La preuve d’enjeu déléguée garde la mise comme source du pouvoir mais confie la production des blocs à une courte liste d’opérateurs élus. Sur TRON, les détenteurs bloquent des TRX pour obtenir un pouvoir de vote, appelé TRON Power, et les 27 candidats les mieux votés deviennent Super Representatives ; le réseau reclasse les candidats à chaque période de maintenance, toutes les six heures, d’après la documentation pour développeurs de TRON (en anglais). BNB Smart Chain appelle sa variante Proof of Staked Authority. Sa documentation (en anglais) décrit un ensemble actif de 45 validateurs, dont 21 dans un « Cabinet » et 24 « Candidats » qui produisent des blocs moins souvent, avec un bloc toutes les 0,45 seconde et une finalité en deux blocs quand au moins deux tiers des validateurs votent normalement.

L’intérêt est la vitesse : quelques dizaines d’opérateurs connus s’accordent bien plus vite que des milliers d’anonymes. Le coût est la concentration. Quand 27 ou 45 entités produisent tous les blocs, la coordination d’une poignée d’entre elles, ou l’action d’un seul régulateur qui parviendrait à les joindre, pèse beaucoup plus que sur un réseau de milliers de validateurs.

Preuve d’autorité : des signataires connus et agréés

Ici, la production des blocs revient à une liste fixe de signataires agréés qui passent chacun leur tour, et leur identité réelle tient lieu de mise. Selon ethereum.org, la méthode sert surtout aux chaînes privées, aux réseaux de test et aux réseaux locaux de développement ; Clique, défini dans l’EIP-225, et IBFT 2.0 sont deux implémentations qu’elle cite. Un consortium d’entreprises qui partage un registre, ou un réseau de test qui ne doit pas être perturbé, peut s’accommoder de cette confiance placée en quelques parties nommées. Une monnaie publique, en général, non. Notre comparatif des blockchains publiques et privées montre où ce compromis est accepté.

Deux cas particuliers : les listes de confiance du XRP Ledger et l’ancienne horloge de Solana

Le XRP Ledger n’est ni en preuve de travail ni en preuve d’enjeu. Chaque serveur tient une Unique Node List, une liste de validateurs dont il estime qu’ils ne s’entendront pas entre eux, et le registre se clôt quand assez de validateurs de confiance qui se recoupent s’accordent sur le même ensemble de transactions. Aucune récompense de minage ni dépôt de staking n’entre en jeu, ce qui explique que la réponse à « XRP est-il en preuve de travail ou en preuve d’enjeu ? » soit ni l’un ni l’autre.

Solana a longtemps figuré dans les manuels avec la « preuve d’historique » (proof of history). De son lancement en 2020 jusqu’en octobre 2026, Solana a utilisé la preuve d’historique comme une horloge cryptographique : une chaîne continue de hashs SHA-256 qui prouvait que du temps s’était écoulé entre des événements, de sorte que les meneurs pouvaient ordonner les transactions sans attendre les messages de tous. Elle n’a jamais été le consensus lui-même ; c’est une couche de vote appelée Tower BFT qui faisait ce travail par-dessus. Depuis le 21 octobre 2026, le réseau fait tourner le Votor d’Alpenglow, qui sort la preuve d’historique du consensus. À sa place, SIMD-0326 utilise des délais d’expiration locaux dont « purpose is akin to Proof-of-History, but without any notion of synchronized time. »

Le tableau ci-dessous résume les familles. Il décrit un comportement typique ; chaque chaîne règle les détails à sa façon.

FamilleCe que coûte un voteQui écrit le prochain blocQuand un bloc est définitifDéfaillance typique
Preuve de travailÉlectricité et matérielLe premier à trouver un hash valideProbabiliste : plus sûr à chaque bloc ajoutéUne majorité de puissance de calcul pourrait réécrire des blocs récents ; la chaîne continue de tourner
Preuve d’enjeu (style Ethereum)Jetons bloqués pouvant être détruits (slashing)Un validateur tiré au sort à chaque créneauFinalité par points de contrôle avec deux tiers de la mise, environ deux époquesLa finalité s’interrompt si plus d’un tiers est hors ligne ; les blocs continuent
Vote BFT (CometBFT, Alpenglow)Mise, votes signés par toursUn meneur tournantImmédiatement, dès que le seuil de votes est atteintS’arrête si trop de validateurs sont hors ligne
Preuve d’enjeu déléguéeVotes des détenteurs de jetonsUn petit groupe élu (27 sur TRON, 45 sur BNB Smart Chain)RapideConcentration entre quelques opérateurs
Preuve d’autoritéIdentité et réputationDes signataires agréésRapideTout repose sur la confiance dans quelques parties connues

Quel mécanisme de consensus pour quelle blockchain

Le tableau donne le mécanisme de quelques-uns des plus grands réseaux au 7 novembre 2026, d’après la documentation de chaque projet. Les noms changent avec le temps, comme le montre le basculement de Solana : vérifiez la date de toute comparaison que vous lisez.

ChaîneFamilleNom et détail (au 7 novembre 2026)
BitcoinPreuve de travailSHA-256, règle de la chaîne au travail maximal, ajustement de la difficulté tous les 2 016 blocs
EthereumPreuve d’enjeuGasper (finalité Casper FFG et choix de branche fondé sur GHOST), depuis le 15 septembre 2022
SolanaPreuve d’enjeu avec vote BFTAlpenglow (Votor) depuis le 21 octobre 2026 ; auparavant Tower BFT avec l’horloge de preuve d’historique
BNB Smart ChainPreuve d’enjeu déléguée et d’autoritéProof of Staked Authority, 45 validateurs dans l’ensemble actif (21 du Cabinet, 24 Candidats)
XRP LedgerVote fédéréUnique Node Lists de validateurs de confiance ; ni preuve de travail ni preuve d’enjeu
CardanoPreuve d’enjeuOuroboros, pools de staking choisis comme meneurs de créneau
TRONPreuve d’enjeu déléguée27 Super Representatives élus avec des TRX bloqués
AvalanchePreuve d’enjeu avec vote par sous-échantillonsSnowman, de la famille Snowball
PolkadotPreuve d’enjeu nominéeBABE pour la production de blocs, GRANDPA pour la finalité
Chaînes CosmosVote BFT pondéré par la miseCometBFT, validation à plus des deux tiers de pré-validations
Litecoin et DogecoinPreuve de travailScrypt ; Dogecoin est miné en fusion (merge mining) avec Litecoin depuis septembre 2014
MoneroPreuve de travailRandomX, optimisé pour les processeurs ordinaires, depuis le 30 novembre 2019

Les réseaux de couche 2 comme les rollups ajoutent une nuance. Un séquenceur, souvent exploité par une seule entreprise, ordonne les transactions sur le rollup, mais le règlement final s’appuie sur le consensus d’Ethereum lui-même. Un paiement sur rollup peut sembler instantané alors que sa vraie finalité dépend de la chaîne en dessous, comme l’explique notre guide sur les couches 1 et 2.

Énergie : ce que coûte chaque type de vote en électricité

Le coût d’un vote se lit surtout sur la facture d’électricité. La preuve de travail transforme l’électricité en sécurité par construction : plus les mineurs dépensent d’énergie, plus un attaquant devrait en dépenser. La preuve d’enjeu remplace cette dépense par du capital exposé, si bien que les validateurs tournent sur des serveurs ordinaires.

Le Cambridge Centre for Alternative Finance (CCAF) a chiffré la consommation annuelle d’électricité de Bitcoin à 138 térawattheures, soit environ 0,5 % de la consommation mondiale d’électricité, dans son Digital Mining Industry Report publié le 28 avril 2025, d’après la Cambridge Judge Business School (en anglais). La même étude constate que 52,4 % de l’électricité utilisée par les mineurs interrogés provenait de sources durables : 9,8 % de nucléaire et 42,6 % de renouvelables. Cette part vient d’une enquête auprès de 49 sociétés de minage, pas d’une mesure de l’ensemble du réseau.

Le passage d’Ethereum à la preuve d’enjeu offre le meilleur avant-après. La page d’ethereum.org sur la consommation d’énergie (en anglais) chiffre Ethereum en preuve de travail à 21 TWh par an dans son tableau comparatif, et cite l’estimation du Crypto Carbon Ratings Institute (CCRI) selon laquelle la fusion (the Merge) a réduit la consommation d’électricité annualisée de plus de 99,988 %, à environ 2 601 mégawattheures par an. Une autre page d’ethereum.org, consacrée à la fusion elle-même, arrondit la baisse à environ 99,95 %. Dans les deux cas, la réduction dépasse 99,9 %.

ÉlémentChiffreDateSource
Bitcoin, consommation annuelle d’électricité138 TWh, soit environ 0,5 % de l’électricité mondialeRapport du 28 avril 2025CCAF, Cambridge Digital Mining Industry Report
Part durable chez les mineurs interrogés52,4 % (9,8 nucléaire, 42,6 renouvelables)28 avril 2025Enquête du CCAF auprès de 49 sociétés
Ethereum avant la fusion (preuve de travail)21 TWh par anAvant le 15 septembre 2022Tableau comparatif d’ethereum.org
Ethereum après la fusion (preuve d’enjeu)Environ 2 601 MWh (0,0026 TWh) par anPage mise à jour le 28 juillet 2026ethereum.org, d’après le CCRI
Baisse due à la fusionPlus de 99,988 %Page mise à jour le 28 juillet 2026ethereum.org, d’après le CCRI

Les watts ne disent pas tout. Les défenseurs de la preuve de travail soutiennent que sa consommation est le prix d’un modèle de sécurité qui ne dépend pas de qui détient déjà des jetons, et citent des mineurs qui utilisent de l’électricité excédentaire ou isolée. Les critiques répondent par les émissions. Les chiffres ci-dessus ne tranchent pas ce débat, qui aura sa propre leçon plus loin dans ce parcours, le débat sur l’énergie de Bitcoin.

Le droit européen a pris parti sur la transparence, pas sur la conception. Le considérant 7 de MiCA indique que les mécanismes de consensus utilisés pour valider des transactions sur crypto-actifs pourraient avoir des incidences négatives sur le climat, et l’article 66, paragraphe 5, impose aux prestataires de services sur crypto-actifs de mettre à la disposition du public, « à un endroit bien visible de leur site internet », les informations relatives aux principales incidences négatives sur le climat et aux autres incidences liées à l’environnement du mécanisme de consensus de chaque crypto-actif pour lequel ils fournissent leurs services. Le texte ajoute que ces informations peuvent provenir des livres blancs sur les crypto-actifs. En France, l’AMF et l’ACPR supervisent l’application de MiCA. Si vous utilisez une plateforme agréée MiCA, ces informations figurent donc sur son site ; notre guide de MiCA présente le reste du règlement.

Quand le consensus échoue : arrêts, perte de finalité et scissions

Les défaillances de consensus sont plus rares que les titres ne le laissent croire, et elles signifient rarement des fonds volés. Le plus souvent, un réseau s’arrête, ralentit, ou n’arrive plus à rendre ses blocs définitifs pendant un moment. Les cas datés ci-dessous montrent à quel point les conceptions se comportent différemment.

DateChaîneCe qui s’est passéSource
14 septembre 2021SolanaLe réseau est resté hors ligne près de 18 heures après un afflux de transactions ; les validateurs ont coordonné un redémarrageDecrypt (en anglais)
11 mai 2023Ethereum4 époques sans finalité, participation tombée jusqu’à 40 % ; les blocs ont continué d’arriverBilan d’incident de Prysm (en anglais)
12 mai 2023Ethereum9 époques sans finalité, participation descendue à 30,7 %, la plus basse de toutes les époques du réseau principal ; une pénalité d’inactivité s’est appliquéeBilan d’incident de Prysm
6 février 2024SolanaLa production de blocs s’est arrêtée environ cinq heures (de 09 h 53 à 14 h 57 UTC) ; les validateurs ont redémarré sous la version 1.17.20The Block (en anglais)
4 décembre 2025EthereumUn bogue a touché presque tous les nœuds Prysm après la mise à jour Fusaka ; la participation est tombée à environ 75 %, 248 créneaux sur 1 344 manqués (18,5 %), la finalité a tenuBilan d’incident de Prysm

Les deux chaînes ont échoué de manière opposée. En mai 2023, Ethereum a choisi la vivacité : les utilisateurs pouvaient toujours transmettre des transactions, mais rien ne devenait définitif tant que assez de validateurs n’étaient pas revenus, et le deuxième jour une pénalité d’inactivité a commencé à frapper les absents. Dans les deux cas, la chaîne s’est rétablie sans aucune intervention, selon le bilan d’incident de l’équipe Prysm. La conception de Solana à l’époque a choisi la sûreté : quand les validateurs n’arrivaient pas à s’accorder, la chaîne s’arrêtait et exigeait un redémarrage coordonné par ses opérateurs.

L’incident de décembre 2025 montre pourquoi la diversité des clients compte. Les validateurs d’Ethereum font tourner plusieurs logiciels clients indépendants. Un bogue dans l’un d’eux, utilisé par une minorité de la mise, a coûté des créneaux manqués mais laissé la participation à environ 75 %, au-dessus du seuil des deux tiers, si bien que la finalité a survécu. Un bogue dans un client utilisé par plus d’un tiers de la mise pourrait stopper la finalité ; un bogue dans un client utilisé par plus des deux tiers pourrait, en théorie, finaliser une chaîne défectueuse. Le même bilan notait qu’un autre client, Lighthouse, pouvait tourner sur plus de 56 % du réseau en décembre 2025, d’après des données de Miga Labs, ce qu’il jugeait « dangerously close to the threshold at which a client bug could finalize an invalid chain. »

Les scissions sont l’autre type de défaillance. Quand des nœuds divergent sur les règles elles-mêmes, après une mise à jour contestée ou un bogue logiciel, la chaîne peut se couper en deux historiques qui paraissent chacun valides à leur camp. Notre leçon sur la finalité et les réorganisations de chaîne explique jusqu’à quelle profondeur un historique peut être réécrit sur chaque type de chaîne, et la leçon sur les forks couvre des scissions comme Ethereum Classic et Bitcoin Cash. Les attaques à 51 % délibérées, où une partie obtient la majorité de la puissance de calcul d’une petite monnaie en preuve de travail, sont traitées dans la leçon sur l’immuabilité citée plus haut.

Une baie de serveurs avec un sablier, un panneau d'alerte et une chaîne brisée
Solana est restée hors ligne près de 18 heures en 2021 ; Ethereum a perdu la finalité pendant 9 époques en mai 2023.

Savoir quel consensus utilise un jeton, et pourquoi cela vous concerne

Nul besoin de lire du code source pour savoir ce qui tient un réseau. Quatre vérifications couvrent l’essentiel.

  • Lisez la documentation du projet lui-même, pas un site comparatif : cherchez la page consacrée au consensus ou à l’architecture et notez sa date, car les mécanismes changent.
  • Regardez la finalité sur un explorateur de blocs. Les explorateurs d’Ethereum signalent les blocs finalisés ; ceux de Bitcoin affichent des confirmations ; les chaînes BFT montrent en général les blocs comme définitifs tout de suite.
  • Comptez qui produit les blocs. Une chaîne avec 21 producteurs et une autre avec des milliers de validateurs portent des risques différents, même si toutes deux se disent en preuve d’enjeu.
  • Pour un crypto-actif proposé au public ou admis à la négociation dans l’Union européenne, cherchez son livre blanc MiCA : il doit décrire le mécanisme de consensus et son incidence sur le climat.

Le consensus détermine aussi la façon dont on peut gagner de l’argent avec un réseau, par le minage ou le staking, et les deux ont des conséquences juridiques et fiscales. Le 20 mars 2025, les services de la division Corporation Finance de la SEC américaine ont indiqué, dans une déclaration sur le minage en preuve de travail (en anglais), que le minage tel qu’ils le décrivent n’implique ni offre ni vente de titres financiers. Le 29 mai 2025, la même division a dit la même chose du staking de protocole en solo, en auto-conservation et sous certaines formes de conservation. Ces deux déclarations sont l’avis du personnel de la SEC et précisent qu’elles n’ont aucune force ni effet juridique.

À titre de comparaison avec la France, le fisc américain traite les deux gains comme un revenu. Selon la Rev. Rul. 2023-14, la juste valeur de marché des récompenses de staking entre dans le revenu brut de l’année où le contribuable en obtient la « dominion and control » (texte de l’IRS, en anglais), et la Notice 2014-21 de l’IRS (en anglais) précise que la juste valeur de marché des pièces minées le jour de leur réception est imposable. Au Royaume-Uni, le Cryptoassets Manual de HMRC (en anglais) indique que le minage peut constituer une activité commerciale ou non, selon son degré d’organisation et son caractère commercial ; s’il n’en constitue pas, la valeur en livres des jetons à la réception est imposée comme revenu divers, et l’impôt sur les plus-values peut s’appliquer à leur revente. Pour la France, nos guides sur la fiscalité des cryptos en France, aux États-Unis et au Royaume-Uni détaillent les règles. Rien de tout cela ne dit si un jeton est un bon achat ; cela explique seulement pourquoi l’étiquette d’un réseau a des conséquences pratiques.

La suite du parcours : généraux byzantins, travail et enjeu

Cette leçon a dressé la carte. La suivante raconte l’histoire qui la sous-tend : le problème des généraux byzantins, l’expérience de pensée de 1982 sur des généraux loyaux et traîtres qui a donné leur nom et leurs seuils des deux tiers aux protocoles BFT. Viendra ensuite la preuve de travail en détail, de la cible de hash aux ajustements de difficulté, puis le guide du minage de Bitcoin, avec le matériel, les pools et l’arithmétique honnête du minage à domicile. La preuve d’enjeu aura le même traitement plus tard, dans la leçon qui lui est consacrée.

Une date à garder en tête : Alpenglow, chez Solana, n’avait que 17 jours le 7 novembre 2026, et l’objectif de 150 millisecondes d’Anza reste à confronter à des mesures indépendantes. Rotor, la partie d’Alpenglow censée remplacer la couche de diffusion des blocs de Solana, n’est pas encore en service et demandera sa propre proposition, selon SIMD-0326.

Sources

  1. Satoshi Nakamoto : Bitcoin, A Peer-to-Peer Electronic Cash System, livre blanc (en anglais) bitcoin.org
  2. Règlement (UE) 2023/1114 sur les marchés de crypto-actifs (MiCA), articles 3 et 66 eur-lex.europa.eu
  3. ethereum.org: Proof-of-stake (slots, epochs, finality, slashing, inactivity leak) (en anglais) ethereum.org
  4. ethereum.org: Ethereum energy consumption (en anglais) ethereum.org
  5. SIMD-0326: Alpenglow (Solana Improvement Document) (en anglais) github.com
  6. Anza documentation: Alpenglow (en anglais) docs.anza.xyz
  7. Cambridge Judge Business School: Cambridge study, sustainable energy rising in bitcoin mining (28 April 2025) (en anglais) jbs.cam.ac.uk
  8. Prysm: mainnet post-mortems (May 2023, December 2025) (en anglais) prysm.offchainlabs.com
  9. SEC Division of Corporation Finance: Statement on Certain Protocol Staking Activities (29 May 2025) (en anglais) sec.gov
  10. IRS Revenue Ruling 2023-14 (staking rewards) (en anglais) irs.gov
  11. ethereum.org: Consensus mechanisms (en anglais) ethereum.org
  12. ethereum.org: Proof-of-authority (en anglais) ethereum.org
  13. ethereum.org: The Merge (en anglais) ethereum.org
  14. XRP Ledger documentation: Consensus protocol (en anglais) xrpl.org
  15. CometBFT documentation: What is CometBFT (en anglais) docs.cosmos.network
  16. TRON developer documentation: Super Representatives (en anglais) developers.tron.network
  17. BNB Chain documentation: BNB Smart Chain introduction (en anglais) docs.bnbchain.org
  18. Cardano documentation: Ouroboros overview (en anglais) docs.cardano.org
  19. Avalanche Builder Hub: Snowman consensus (en anglais) build.avax.network
  20. Polkadot wiki: Polkadot consensus (en anglais) wiki.polkadot.com
  21. Monero: network upgrade and release 0.15 (RandomX) (en anglais) web.getmonero.org
  22. mempool.space: mining dashboard (en anglais) mempool.space
  23. Decrypt: Solana back online after network restart (15 September 2021) (en anglais) decrypt.co
  24. The Block: Solana network restarts after five-hour outage (6 February 2024) (en anglais) theblock.co
  25. SEC Division of Corporation Finance: Statement on Certain Proof-of-Work Mining Activities (20 March 2025) (en anglais) sec.gov
  26. IRS Notice 2014-21 (Internal Revenue Bulletin 2014-16) (en anglais) irs.gov
  27. HMRC Cryptoassets Manual, CRYPTO21150: mining transactions (en anglais) gov.uk
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