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Débuter – Le Minage

11 juillet 2023

Temps de lecture 7 minutes

Canelle de Balasy

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Le minage de crypto-actifs est l’une des activités qui a permis à l’écosystème des crypto-actifs de se développer pour devenir celui que l’on connaît aujourd’hui. Dans cet article, nous allons vous expliquer en détail ce qu’est le minage de crypto-actifs, comment cela fonctionne, et pourquoi cela revêt une grande importance dans l’écosystème des crypto-actifs.

 

Qu’est-ce que le minage de crypto-actifs ?

 

Le minage de crypto-actifs est un processus essentiel dans le monde des cryptos. Il s’agit de la méthode utilisée pour valider les transactions ajoutées à une blockchain. Pour faire une analogie avec le monde de la finance traditionnelle, les mineurs assument le rôle d’une chambre de compensation dans le monde des crypto-actifs. Mais ils ne s’arrêtent pas là, car leur rôle est essentiel au fonctionnement et à la sécurisation d’une blockchain telle que Bitcoin.

 

Une blockchain est un registre décentralisé et immuable qui enregistre toutes les transactions effectuées avec une crypto spécifique. Chaque transaction est enregistrée dans un bloc, et ces blocs sont liés les uns aux autres pour former une chaîne continue de transactions.

 

Ce sont donc les mineurs, à travers leur travail, qui rendent la blockchain immuable puisque leur travail permet de vérifier qu’aucune transaction n’a été modifiée.

 

Les mineurs utilisent leur puissance de calcul informatique pour résoudre des problèmes mathématiques difficiles. Ces problèmes sont conçus pour être complexes à résoudre, mais faciles à vérifier une fois la solution trouvée. Le processus de résolution de ces énigmes est ce qu’on appelle la preuve de travail (Proof of Work), qui est utilisée par des cryptos populaires, notamment Bitcoin.

 

Comment fonctionne le minage de crypto-actifs ?

Le concept de Preuve de Travail (Proof of Work) a été théorisé dans le but de lutter contre les spammeurs et les attaques par déni de service (DDoS). Avant d’être appliqué au domaine des crypto-actifs, il a été exploré pour la première fois dans le contexte plus large de la sécurité des systèmes informatiques.

 

La première mention de la Preuve de Travail dans le contexte des crypto-monnaies remonte au livre blanc de Bitcoin publié en 2008 par Satoshi Nakamoto, le créateur anonyme de Bitcoin. Dans ce document, Nakamoto introduit le concept de Preuve de Travail comme mécanisme clé pour résoudre le problème de la double dépense et sécuriser la blockchain.

 

Le principe de base de la Preuve de Travail est d’exiger des utilisateurs qu’ils effectuent une certaine quantité de travail de calcul pour résoudre un problème mathématique complexe. 

 

Dans un système utilisant la Preuve de Travail comme Bitcoin, ce sont les mineurs qui doivent résoudre ces problèmes mathématiques. Les résoudre nécessite une grande puissance de calcul et est conçu de manière à ce qu’il ne puisse être résolu qu’en effectuant des essais et des erreurs à répétition. Le mineur qui trouve la solution intègre les transactions qu’il a sélectionnées et les inscrit dans un bloc qui est ensuite distribué sur tous les noeuds de la blockchain.

 

Les récompenses des mineurs

 

En récompense de leur travail et de leur contribution au bon fonctionnement du réseau, les mineurs reçoivent une récompense sous forme de crypto-actifs nouvellement créés. Cela leur donne une incitation économique à participer au processus de minage et à sécuriser le réseau. En plus de la récompense en crypto-actifs nouvellement émis par le réseau, les mineurs peuvent également collecter des frais de transaction pour les transactions incluses dans le bloc qu’ils ont créé.

 

Afin de maximiser leur rémunération, les mineurs sélectionnent les transactions prêtes à payer le plus de frais pour les intégrer en priorité dans leurs blocs. Ce mécanisme crée une pression vers le haut des frais de transactions lorsque le réseau est surchargé de transactions en attente. C’est le cas du réseau Bitcoin qui a connu une hausse considérable des frais de transactions avec l’arrivée des Ordinals en avril 2023, une forme de NFT sur la blockchain Bitcoin qui a inondé le réseau.

 

Les bitcoins nouvellement émis, eux, représentent de la création monétaire et peuvent causer de l’inflation, faisant perdre de la valeur au bitcoin. Sur des réseaux où il n’y a aucune limite à cette création, cela diminue l’attractivité d’un crypto-actif dont la valeur va être diluée au fil du temps. Bitcoin évite ce problème avec une quantité maximale de bitcoins qui peuvent être émis sur le réseau à 21 millions. Une fois que ces 21 millions de bitcoins auront été émis, aux alentours de 2140, plus aucun nouveau bitcoin n’entrera en circulation. Ce paramètre contribue à la rareté de Bitcoin.

 

Pour s’adapter à l’évolution technologique qui implique des ordinateurs toujours plus puissants, le réseau Bitcoin a été paramétré pour que la difficulté des problèmes à résoudre augmente ou diminue en fonction de la puissance de calcul dont le réseau dispose. C’est cela qui permet notamment au réseau Bitcoin de produire un nouveau bloc approximativement toutes les dix minutes peu importe qu’il y ait cent ou dix millions de mineurs sur le réseau.

 

Le problème mathématique à résoudre est une fonction de hachage cryptographique qui prend en entrée un ensemble de données et produit une sortie de longueur fixe. Les mineurs doivent essayer différentes combinaisons de données jusqu’à ce qu’ils trouvent une sortie qui réponde à certains critères prédéfinis. Une fois que la solution est trouvée, elle est facilement vérifiable par les autres participants du réseau.

 

La Preuve de Travail présente plusieurs intérêts parmi lesquels :

 

  • Sécurité du réseau : La Preuve de Travail rend les attaques par déni de service (DDoS) et les attaques de manipulation plus difficiles, car elles nécessitent une puissance de calcul considérable pour être réalisées. Cela renforce la sécurité de la blockchain et la confiance que peuvent avoir les participants au réseau dans les transactions valides.

 

  • Distribution équitable : La Preuve de Travail permet une distribution équitable des nouvelles unités de crypto émises (bitcoins par exemple). Les mineurs qui fournissent plus de puissance de calcul ont une probabilité plus élevée de résoudre le problème et d’être récompensés. Cependant, cela dépend également du hasard, car la résolution du problème est un processus aléatoire. Il arrive de temps en temps qu’un petit mineur indépendant arrive à valider seul un bloc en faisant tourner une modeste machine dans son garage.

 

  • Défense contre les attaques : La Preuve de Travail rend les attaques sur la blockchain coûteuses et difficiles à réaliser. Les attaquants devraient contrôler une majorité de la puissance de calcul.

Le matériel utilisé par les mineurs

 

Les mineurs utilisent des équipements spécialisés, tels que les ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) et les cartes graphiques, pour résoudre les problèmes mathématiques nécessaires à la création de nouveaux blocs de transactions. Les ASICs sont des puces électroniques spécialement conçues pour effectuer des calculs spécifiques liés au minage de crypto-actifs. Ils offrent une puissance de calcul extrêmement élevée et une efficacité énergétique optimisée, ce qui les rend très prisés des mineurs professionnels. Les ASICs sont spécifiquement développés pour un crypto-actif particulier, ce qui leur confère un avantage compétitif en termes de vitesse de calcul et de rentabilité, mais qui les rend inutiles pour toute autre fonction de calcul.

 

Les cartes graphiques (GPU) sont également utilisées pour le minage. Les GPU sont des composants informatiques traditionnellement utilisés pour le rendu graphique dans les jeux et les applications graphiques. En raison de leur puissance de calcul parallèle élevée, ils se sont avérés être une option populaire pour le minage. Les cartes graphiques permettent aux mineurs de résoudre les problèmes de minage de manière efficace et relativement abordable par rapport aux ASICs. Par conséquent, la demande croissante de cartes graphiques pour le minage de crypto-actifs a entraîné une pénurie et une augmentation des prix sur le marché.

 

Le choix du matériel de minage dépend de plusieurs facteurs, tels que la crypto à miner, la rentabilité, la consommation d’énergie et les coûts initiaux d’acquisition. Les mineurs professionnels investissent souvent dans des ASICs spécialisés, car ils offrent une performance optimale pour une crypto spécifique. Cependant, les mineurs amateurs ou occasionnels peuvent opter pour l’utilisation de cartes graphiques plus accessibles, bien que cela puisse être moins rentable à long terme. Quel que soit le matériel choisi, il est essentiel de prendre en compte les coûts énergétiques, les exigences de refroidissement et l’évolutivité pour maximiser l’efficacité du minage de crypto-actifs. Concrètement, un mineur doit s’assurer de l’équation suivante pour être rentable :

  • nombre de BTC gagnés * prix > coûts fixes + prix de l’électricité

 

Les alternatives existantes

 

Le cloud mining, également connu sous le nom de minage dématérialisé, est une méthode alternative de minage de crypto-actifs. Au lieu d’investir dans du matériel de minage physique, le cloud mining permet aux utilisateurs d’acheter des contrats de minage auprès de sociétés spécialisées. Ces sociétés exploitent des centres de données équipés de puissants ordinateurs dédiés au minage de crypto-actifs.

 

Lorsque vous souscrivez à un contrat de cloud mining, vous louez en quelque sorte une partie de la puissance de calcul de ces centres de données. Les entreprises de cloud mining s’occupent de l’infrastructure, de la maintenance et des coûts énergétiques, tandis que vous recevez une part des récompenses de minage en fonction de votre contrat.

 

Cette méthode présente certains avantages, notamment la possibilité de s’engager dans le minage de crypto-actifs sans avoir à acheter ou à gérer du matériel coûteux. Cela réduit également les contraintes liées à la consommation d’énergie et à la gestion de la chaleur générée par le minage. Cependant, le cloud mining comporte également des risques, notamment la possibilité de fraudes ou de contrats peu rentables. Il est donc essentiel de choisir des entreprises de cloud mining réputées et de faire une évaluation attentive des coûts et des avantages potentiels avant de s’engager.

 

Une autre alternative possible pour les mineurs est d’intégrer des pools de minage. Ces derniers sont des regroupements de mineurs qui combinent leurs ressources de minage pour augmenter leurs chances de résoudre les problèmes mathématiques et de recevoir des récompenses. Plutôt que de miner en solo, les mineurs rejoignent un pool où ils contribuent collectivement à la résolution des calculs nécessaires à la validation des transactions et à l’ajout de nouveaux blocs à la blockchain.

 

Dans un pool de minage, chaque mineur se voit attribuer une partie du travail à effectuer en fonction de sa puissance de calcul. Lorsqu’un mineur du pool réussit à résoudre le problème, la récompense est partagée entre tous les participants, généralement en fonction de leur contribution relative. Cela permet aux mineurs de recevoir des récompenses plus régulières et plus prévisibles, même s’ils ne possèdent pas une puissance de calcul élevée.

 

Les pools de minage offrent également des avantages en termes de réduction de la variance des récompenses. En minant en solo, un mineur peut connaître des périodes où il ne reçoit aucune récompense pendant de longues périodes, tandis qu’en rejoignant un pool, les récompenses sont distribuées de manière plus régulière et plus stable.

 

Les pools de minage prennent généralement une petite commission sur les récompenses pour couvrir les frais de fonctionnement du pool. De plus, la centralisation des ressources de minage dans les pools peut soulever des questions de sécurité et de décentralisation de la blockchain, car un pool dominant pourrait potentiellement acquérir un contrôle excessif sur le réseau.

 

Le minage de crypto-actifs est donc un processus essentiel dans l’écosystème des crypto-actifs. C’est le coût de ce dernier qui assure la sécurité du réseau. Il permet de distribuer les nouvelles unités de crypto-actif et de créer une incitation économique pour les mineurs. Cependant, le minage est devenu une activité de plus en plus complexe et compétitive, nécessitant des investissements importants en termes de matériel et d’énergie. 

 

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