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Le minage de Bitcoin est le processus consistant à découvrir de nouveaux blocs, à vérifier les transactions et à les ajouter à la blockchain Bitcoin. Voici ce que cela signifie, comment cela fonctionne et pourquoi c’est important.
Au sens traditionnel, l’extraction de bitcoins englobe les mêmes étapes que celles impliquées dans la découverte de ressources minérales ; à savoir exiger d’énormes quantités d’énergie, de temps et d’argent pour découvrir quelque chose avant les autres. Là où les mineurs d’or utilisent des machines lourdes pour trouver de l’or, les mineurs de bitcoins utilisent des ordinateurs puissants pour « découvrir » de nouveaux blocs à ajouter à la blockchain Bitcoin.
Chaque fois qu’un nouveau bloc est découvert, le mineur réussi a le droit de remplir ce bloc avec de nouvelles données de transaction. En échange du temps et des ressources qu’ils consacrent à l’exécution de cette tâche, les mineurs gagnants reçoivent une quantité gratuite de bitcoin nouvellement émis, appelé « récompense de bloc », ainsi que tous les frais liés aux transactions qu’ils stockent dans les nouveaux blocs.
Le processus de minage est la façon dont les nouvelles données de transaction sont ajoutées à la blockchain Bitcoin et régit la façon dont le nouveau bitcoin entre en circulation.
Comment les mineurs de bitcoins découvrent-ils de nouveaux blocs ?
Afin de valider et d’ajouter de nouvelles transactions à la blockchain, les mineurs doivent se concurrencer à l’aide d’équipements informatiques spécialisés. Ils utilisent leur équipement pour générer des codes de longueur fixe appelés « hachages » (voir ci-dessous). Afin de découvrir le bloc suivant, les mineurs doivent générer un hachage comportant un nombre égal ou supérieur de zéros devant hacher. »
Le hachage cible est un code hexadécimal à 64 chiffres (comprenant les chiffres 0-9 et les lettres AF) que tous les mineurs essaient d’obtenir ci-dessous afin de découvrir le prochain bloc.
Comme point de départ, tous les mineurs prennent les données du bloc précédent, appelées « en-tête de bloc » – qui contient des éléments tels qu’un horodatage du bloc, le hachage des données du bloc précédent et un espace vide appelé « cryptographique nonce. La plupart des données de l’en-tête de bloc sont fixes, ce qui signifie qu’elles ne peuvent pas être modifiées, à l’exception du nonce. Un nonce signifie « un nombre utilisé une seule fois » et est la partie de l’en-tête de bloc précédent que les mineurs sont autorisés à modifier. N’oubliez pas que le simple fait de changer un seul bit de l’entrée produit un hachage totalement différent.
La partie délicate est que les hachages sont générés de manière complètement aléatoire, ce qui signifie qu’il est impossible pour les mineurs de savoir quels seront les hachages avant de les générer. C’est donc simplement un cas d’essais et d’erreurs jusqu’à ce que quelqu’un trouve la bonne valeur de nonce – connue sous le nom de « nonce d’or ».
C’est pourquoi les mineurs doivent investir dans des ordinateurs énergivores, en particulier des mineurs de circuits intégrés spécifiques à l’application (ASIC), qui peuvent générer des milliards de hachages par seconde.
Une façon simple de penser à l’extraction de bitcoins est d’imaginer que chaque nouveau bloc est un coffre au trésor avec un cadenas à combinaison dessus. Pour obtenir la récompense de bloc bitcoin gratuite à l’intérieur et gagner le droit d’y ajouter de nouvelles données de transaction (et collecter les frais associés), vous devez continuer à tourner l’une des roues numériques sur la serrure (le nonce) jusqu’à ce que vous craquiez la combinaison (le hachage cible.)
Voici un exemple de ce à quoi pourrait ressembler un hachage cible :
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Pour voir à quel point il est difficile de générer un hachage avec plus de zéros au début que le hachage cible ci-dessus, essayez de créer vous-même un hachage gagnant avec ce générateur de hachage en ligne gratuit. Tapez simplement tout ce que vous voulez dans la zone de texte fournie et voyez si cela produit un hachage avec plus de 17 zéros à l’avant !
Qu’est-ce qu’un hachage ?
Un hachage est une fonction mathématique cryptographique qui convertit tout message ou entrée de données en un code de longueur fixe. Considérez-le comme une technique de cryptage où les messages sont mathématiquement transposés en une séquence de chiffres et de lettres d’une longueur fixe.
Les sorties ont des longueurs définies pour qu’il soit impossible de deviner la taille de l’entrée. Par exemple, le hachage du mot « bonjour » serait exactement de la même longueur que le hachage du texte entier d’un livre Harry Potter.
Ces fonctions de hachage sont irréversibles, ce qui signifie qu’il est impossible de rétablir le hachage à son entrée d’origine. La même entrée générera également toujours la même séquence de lettres et de chiffres. Par exemple, le hachage de « salut » sera le même code à chaque fois. Chaque code généré est également complètement unique, ce qui signifie qu’il est impossible de produire le même hachage avec deux entrées différentes.
Dans le cas de Bitcoin, la blockchain utilise Secure Hash Algorithm 256 ou SHA 256 pour générer une sortie de 256 bits ou 64 caractères, quelle que soit la taille de l’entrée.
À quel point le minage de bitcoins est-il gratifiant ?
Pour chaque nouveau bloc ajouté à la blockchain, le protocole – un ensemble de règles programmées dans Bitcoin – libère une quantité fixe de pièces nouvellement frappées au mineur réussi. Ce système de récompense en bloc sert également de mécanisme de distribution pour Bitcoin.
Dans le cadre des mesures programmées introduites par Satoshi Nakamoto pour réduire progressivement le nombre de bitcoins libérés au fil du temps, les pièces attribuées aux mineurs sont réduites environ tous les quatre ans, soit 210 000 blocs, dans le cadre d’un processus appelé « Bitcoin Halving ». En 2009, la récompense de bloc était de 50 BTC. Ce chiffre a été réduit à 25 BTC en 2013. La réduction de moitié la plus récente a eu lieu en 2020, et les récompenses en bloc ont chuté de 12,5 BTC à 6,25 BTC.
Notez que le bitcoin a un plafond d’approvisionnement maximal de 21 millions et que nous avons déjà 18,9 millions de pièces en circulation. Les récompenses en bloc ne seront plus distribuées une fois que 21 millions de BTC auront été mis sur le marché. Une fois que cela se produira, les mineurs ne pourront gagner des récompenses que sous la forme de frais de transaction en bitcoins.
Même avec cette combinaison de deux sources de revenus, tous les mineurs ne génèrent pas de bénéfices. Pour joindre les deux bouts, les revenus d’un mineur doivent dépasser le montant dépensé pour l’électricité et l’achat et l’entretien des plates-formes minières. De plus, à mesure que les difficultés d’exploitation minière augmentent, les grandes exploitations minières sont obligées d’étendre ou de mettre à niveau leur équipement pour conserver un avantage concurrentiel. Pour la plupart des mineurs moyens qui ne peuvent pas se permettre d’investir dans des équipements coûteux, il existe une opportunité de combiner leurs ressources avec d’autres mineurs du monde entier. Chaque mineur s’engage à partager les récompenses en fonction des contributions de chaque mineur. Ces réseaux de mineurs sont appelés « pools miniers ».
Difficulté de minage de Bitcoin
Une chose importante à savoir sur Bitcoin est que lorsque Satoshi Nakamoto a créé le protocole, ils l’ont programmé dans un temps de découverte de bloc cible de 10 minutes. Cela signifie qu’il faut environ 10 minutes à un mineur pour réussir à créer le code gagnant pour découvrir le prochain bloc.
Alors, comment le réseau s’assure-t-il que de nouveaux blocs sont découverts toutes les 10 minutes ?
Le protocole Bitcoin a la capacité d’augmenter ou de diminuer automatiquement la complexité du processus d’extraction en fonction de la rapidité ou de la lenteur avec laquelle les blocs sont trouvés.
Toutes les deux semaines, le protocole Bitcoin ajuste automatiquement le hachage cible pour rendre plus difficile ou plus facile pour les mineurs de trouver des blocs. S’ils prennent trop de temps (plus de 10 minutes), la difficulté s’ajustera à la baisse ; moins de 10 minutes, il s’ajustera vers le haut. Plus précisément, le protocole augmentera ou diminuera le nombre de zéros à l’avant. Cela peut sembler peu, mais le simple fait d’ajouter un seul zéro au hachage cible rend le code beaucoup plus difficile à battre, et vice versa.
La répression de 2021 contre les activités minières en Chine a causé la difficulté du réseau Bitcoin à connaître sa plus forte baisse de l’histoire. Cela a ensuite conduit les mineurs de bitcoins restants à signaler une augmentation significative des revenus miniers.
Grâce à ce système, le protocole Bitcoin est capable de maintenir des temps de découverte de blocs aussi proches que possible de 10 minutes. Vous pouvez suivre la difficulté de minage de Bitcoin ici.
Bien que participer activement au réseau Bitcoin puisse être une entreprise très gratifiante, les besoins en électricité et en matériel limitent souvent sa rentabilité, en particulier pour les mineurs aux ressources limitées.
