Le minage est historiquement un terme généralement réservé à ceux qui creusent pour trouver de l’or et d’autres métaux dans les profondeurs de la terre, mais il existe aujourd’hui un nouveau type de mineur à la recherche d’un trésor très différent et d’une manière très différente.
Les mineurs de bitcoins, équipés d’ordinateurs de haute technologie plutôt que d’une bêche, sont essentiels à l’écosystème du bitcoin : ils consacrent la puissance de calcul cruciale nécessaire à la maintenance de la blockchain et à la vérification des milliers de transactions qui ont lieu chaque jour, tout en assurant l’immunité du réseau contre les pirates, la capacité à suivre les échanges et le (seul) moyen de créer de nouveaux bitcoins.
En savoir plus sur le bitcoin et comment le négocier
L’art du minage de bitcoins n’a même pas dix ans, mais les récompenses offertes l’ont déjà vu passer d’une opération de type hobby que tout le monde pouvait faire chez soi à un marché industrialisé et gourmand en énergie.
La décentralisation est au cœur du bitcoin et, si l’importance de la blockchain est bien comprise, la façon dont ce grand livre public fonctionne est souvent négligée étant donné qu’il n’est pas contrôlé par une seule personne ou entité. Alors, qu’est-ce que le minage de bitcoin et comment fonctionne-t-il ?
Qu’est-ce que le minage de bitcoin ?
Le minage de bitcoin est le processus qui garantit que le bitcoin fonctionne comme prévu et constitue le seul moyen d’ajouter une nouvelle offre sur le marché. Les mineurs sont des personnes ou des entreprises qui contribuent à la puissance de calcul pour aider à maintenir et à faire fonctionner le réseau blockchain qui sous-tend le bitcoin en tant que monnaie numérique.
En savoir plus sur la technologie blockchain
Ces ordinateurs sont chargés de vérifier toutes les transactions en bitcoins et, en retour, ils ont la possibilité de » miner » des bitcoins nouvellement créés.
Bien qu’Internet ait créé un canal de communication rapide et universel dans le monde entier, le développement d’un système véritablement décentralisé capable de fonctionner à l’échelle mondiale était encore freiné par trois grandes questions.
Premièrement, sans personne aux commandes, qui gardera une trace de toutes les transactions (et en supportera les coûts) ? Deuxièmement, qui demandera des comptes à ces responsables de l’enregistrement ? Et troisièmement, comment inciter les gens à devenir des conservateurs d’enregistrements en premier lieu ?
Satoshi Nakamoto, le fondateur du bitcoin, a trouvé une réponse à ces trois questions. Les gens – connus sous le nom de mineurs – utiliseraient leurs propres ordinateurs pour alimenter et maintenir la blockchain, aidant à organiser les transactions d’autres personnes.
Les ordinateurs des autres mineurs vérifieraient ensuite le travail pour s’assurer qu’il est correct afin de fournir un consensus public sur les transactions à confirmer – si les informations du mineur d’origine ne correspondent pas à ce que tout le monde a alors il est clair que quelque chose ne va pas.
En contrepartie, les mineurs reçoivent des frais de transaction et, tant qu’il y a encore de nouveaux bitcoins à fabriquer, une possibilité de gagner les nouveaux bitcoins que le protocole libère toutes les dix minutes environ.
L’utilisation de mineurs de bitcoins pour faire fonctionner la blockchain a permis de résoudre de nombreux problèmes qui ont fait tomber les systèmes précédents. Elle est décentralisée : le grand livre n’est pas sous un point de contrôle unique et n’importe qui peut accéder aux transactions enregistrées et les vérifier. Elle est incitative : les gens ont une raison d’utiliser leur matériel et de payer l’électricité nécessaire au fonctionnement de la blockchain car ils sont récompensés par de nouveaux bitcoins.
Ensemble, cela la rend immunisée contre les pirates : le fait qu’elle soit alimentée par un vaste ensemble d’ordinateurs dans le monde entier plutôt que par une source unique signifie qu’il est extrêmement improbable (mais pas impossible) que quelqu’un puisse prendre le contrôle de plus de 50 % du réseau pour en prendre le contrôle.
Comment fonctionne réellement le minage de bitcoins ?
Aujourd’hui, le minage de bitcoins se fait principalement à l’aide de systèmes informatiques puissants et spécialement conçus, appelés rigs, qui exécutent jour et nuit des logiciels sur mesure.
Tous les rigs ont été mis en place pour la même raison : miner de nouveaux bitcoins. Mais pour miner pour ce bitcoin, ils doivent aider à mettre à jour le grand livre public et aider à valider le travail effectué par d’autres mineurs qui maintiennent la blockchain. Chaque bitcoin existant a été créé par le minage, ce qui signifie que chaque bitcoin est la propriété d’un mineur jusqu’à ce que (ou si) il décide de le vendre.
Chaque transaction en bitcoin entre initialement dans le réseau comme étant « en attente », ou « non confirmée », il y a donc un flux constant qui doit être vérifié par les mineurs, afin que la transaction soit confirmée. C’est le même principe qu’une banque qui compense un paiement à l’aide de votre carte de débit.
Ces transactions contiennent toutes les informations importantes nécessaires à la transaction, telles que les adresses de portefeuille de chaque partie et la date, ainsi que d’autres données facultatives comme les codes de transaction, les numéros de référence ou les messages.
Mineurs de bitcoins et hachages
Les mineurs (également appelés nœuds de minage) commencent alors automatiquement à organiser ces données. Tout d’abord, ils réduisent toutes les informations contenues dans la transaction en un hash : une chaîne alphanumérique de 64 caractères. Cela permet non seulement de condenser de grandes quantités d’informations dans un fichier plus petit, mais aussi de crypter les informations que le hash représente désormais.
Une fois le hash créé, les informations sous-jacentes qu’il représente ne peuvent pas être modifiées sans dérégler le hash, ce qui alerterait alors le reste des mineurs exploitant la blockchain.
Important, la blockchain est organisée par ordre chronologique et le logiciel de minage commence automatiquement à rassembler les transactions les plus récentes avant de passer à la deuxième transaction la plus récente, puis à la troisième et ainsi de suite.
Une fois qu’une transaction a été hachée, elle est combinée avec les informations d’une autre transaction pour faire un nouveau hachage. Les transactions continuent à être additionnées et combinées sous un seul hachage jusqu’à ce qu’elles forment un bloc. Ce sont ces blocs qui sont ajoutés pour faire croître la chaîne de transactions (d’où le nom de blockchain).
Mineur de bitcoins et nonces
Pendant ce processus, les mineurs se font la course pour être celui qui scelle le bloc afin qu’il soit prêt à être inséré dans la chaîne, car le mineur qui y parvient est le seul à être récompensé par de nouveaux bitcoins.
Sceller des blocs complets, cependant, est un jeu de devinettes plutôt qu’un jeu basé sur les compétences. Les mineurs rivalisent pour trouver le hachage de bloc aléatoire que le protocole bitcoin recherche en soumettant rapidement de nombreuses suppositions (appelées nonces) dans l’espoir de trouver une correspondance.
La nature aléatoire de ce processus signifie que les mineurs ne peuvent pas trouver de modèles à suivre ou avoir une meilleure idée du prochain hachage qui sera nécessaire pour sceller un bloc et gagner de nouveaux bitcoins : tout est affaire de chance. Ils peuvent cependant maximiser leurs chances – plus un mineur a de puissance de calcul, plus il peut faire de suppositions.
C’est le même principe que de jouer à la loterie : vous pouvez acheter plus de tickets pour augmenter vos chances de gagner, mais il n’y a pas de garantie de prix, quel que soit le nombre de tickets achetés.
Une fois qu’un mineur scelle un nouveau bloc, il crée un numéro de bloc qui suit séquentiellement le dernier bloc qui a été ajouté à la chaîne, liant mathématiquement le nouveau bloc aux autres blocs de transactions de la chaîne qui ont déjà été confirmés et vérifiés par le réseau basé sur le consensus.
Une fois que le nouveau bloc a été ajouté à la blockchain, il doit être confirmé par d’autres mineurs. Le mineur qui a scellé le bloc doit faire vérifier sa preuve de travail (PoW) par d’autres mineurs pour s’assurer que toutes les informations sont correctes.
Ceci est réalisé par plusieurs autres mineurs qui vérifient que le hachage du bloc correspond à celui des informations sous-jacentes qu’il représente, en parvenant à un consensus pour savoir si le nouveau bloc est légitime ou non.
Ce modèle basé sur le consensus est ce qui empêche les fraudeurs de trafiquer les transactions précédentes ou nouvelles et empêche les gens de « dépenser deux fois » (lorsqu’une personne dépense des bitcoins qu’elle a déjà dépensés et qu’elle n’a plus), car la blockchain reconnaîtra si toute nouvelle transaction implique des bitcoins qui ont déjà été dépensés.
À ce titre, les mineurs agissent essentiellement comme des vérificateurs du travail des uns et des autres pour s’assurer que tout le monde respecte les règles.
Pourquoi les gens minent-ils des bitcoins ?
Le mineur qui accomplit le PoW pour ajouter un nouveau bloc à la blockchain – après avoir aidé à vérifier un groupe de transactions sur un certain laps de temps – est doublement récompensé : il reçoit le nouveau bitcoin que le protocole libère, et il se voit attribuer les frais de transaction qui y sont liés. C’est un moyen d’acquérir des bitcoins sans avoir à les acheter.
Le protocole bitcoin dicte la vitesse et le volume auxquels la nouvelle offre de bitcoins est ajoutée au marché. De nouveaux bitcoins sont libérés aux mineurs qui réussissent toutes les dix minutes, mais l’algorithme qui contrôle cela n’est pas techniquement dicté par le temps.
Au contraire, il est conçu pour ajuster la difficulté pour les mineurs de sceller un nouveau bloc, afin de maintenir le flux de nouvelle offre stable à cette vitesse. Cela signifie que le rythme auquel le bitcoin est libéré n’est pas affecté lorsque le nombre de mineurs en activité augmente ou que davantage de puissance de calcul est appliquée.
En savoir plus sur les bifurcations de bitcoin et leur fonctionnement
Les récompenses proposées restent les mêmes quel que soit le nombre de mineurs en compétition, et le nouveau bitcoin proposé reste le même quelle que soit la puissance de calcul mise en œuvre. La seule chose qui change, ce sont les chances de chaque mineur de remporter les récompenses proposées.
Alors que de nouveaux bitcoins continueront d’être libérés sur des fenêtres de dix minutes, le volume de nouveaux bitcoins émis pour les mineurs qui réussissent change, diminuant de moitié environ tous les quatre ans (techniquement, tous les 210 000 blocs).
Lorsque le bitcoin a été miné pour la première fois par Satoshi en 2009, la récompense était de 50 bitcoins avant de baisser à 12,5 bitcoins en 2012, puis au niveau actuel en 2016. La prochaine baisse, jusqu’à 6,25 bitcoins, devrait avoir lieu en 2020, lorsque les mineurs espéreront que la baisse des volumes sera compensée par la hausse des prix.
Il n’y aura jamais que 21 millions de bitcoins en existence et la grande majorité a déjà été minée – le 17 millionième bitcoin a été libéré en avril 2018. Le rythme constant de libération de volumes progressivement plus petits de nouveaux bitcoins signifie que le dernier bitcoin ne sera pas miné avant quelque temps vers 2140.
Les mineurs reçoivent également des frais de transaction en plus du nouveau bitcoin qui est libéré. Les sommes considérables que les processeurs de paiement et les banques écrèment sur les milliards de transactions que nous effectuons tous chaque jour sont souvent citées comme l’une des raisons pour lesquelles le bitcoin et les autres crypto-monnaies sont nécessaires.
Mais il est souvent mal compris que l’utilisation du bitcoin n’est pas gratuite, bien que moins chère que ce que le système financier traditionnel offre actuellement. Les mineurs ne sont pas obligés de facturer des frais de transaction et, il n’y a pas si longtemps, ils ne les appliquaient souvent qu’à certains types de transactions, comme des transactions particulièrement importantes ou petites, mais les revenus provenant des frais de transaction ont explosé et leur dépendance à l’égard de cette source de revenus ne peut que croître.
Le minage de bitcoins est-il rentable ?
En bref, il est impossible de définir si le minage de bitcoins en tant que pratique est rentable en général. Il y a trop de variables : le coût du matériel et l’énergie nécessaire pour l’alimenter diffèrent énormément d’un bout à l’autre du globe et le rendement que chaque mineur délivre dépend de sa capacité à rivaliser avec un nombre croissant de concurrents qui se disputent tous le même prix.
De la même manière que les chances d’un chercheur d’or de trouver une pépite diminuent à mesure que d’autres personnes se mettent à creuser sur le même territoire, les chances d’un mineur de bitcoins de gagner le nouveau bitcoin et les frais de transaction diminuent à mesure que la concurrence augmente sur le marché. Il n’y a pas d’autres gisements de bitcoins à déterrer et les mineurs de bitcoins doivent rivaliser pour le même trésor ou pas du tout.
Si l’on ne sait pas avec certitude si le minage de bitcoins est rentable à l’heure actuelle, nous savons certaines choses avec certitude. Un, la plupart des mineurs de bitcoins réalisaient des bénéfices au cours des premières années. Deuxièmement, certains mineurs doivent être récompensés, sinon ils ne seraient pas incités à poursuivre leur activité. Et trois, alors que certains pourraient encore gagner de l’argent en minant du bitcoin, il est certainement moins rentable qu’avant et plus difficile de rivaliser que jamais auparavant.
Ce troisième point est démontré par la difficulté qu’il y a désormais à sceller un nouveau bloc et à gagner la récompense. Selon blockchain.com, le niveau de difficulté pour trouver un nouveau bloc (mesuré par la puissance de hachage déployée par l’ensemble des mineurs) a augmenté de façon exponentielle en 2018, ce qui démontre la montée de la concurrence.
Ce troisième point est démontré par la difficulté de sceller un nouveau bloc et de remporter la récompense.