Comprendre le principe de la « preuve de travail »
Et là se pose un autre problème : un mineur malveillant pourrait générer volontairement des milliers de blocs invalides par seconde, et les nœuds passeraient tout leur temps à les vérifier un à un, ce qui pourrait facilement paralyser l’ensemble du système.
Heureusem*nt, une solution élégante a été apportée, en créant un mécanisme qui limite fortement la fréquence à laquelle les mineurs peuvent envoyer des blocs aux nœuds. Ce mécanisme s’appelle la « preuve de travail » ou « Proof of Work », et oblige les mineurs à effectuer un calcul qui demande beaucoup de puissance informatique, et dont le résultat, qu’on appelle le « hash », est inclus dans le bloc qu’ils envoient aux nœuds.
Le bloc en lui-même constitue ici la preuve de travail, et il est doté d’un identifiant qui permet de le vérifier. Le nombre de zéros initiaux contenus dans l’identifiant représente le nombre moyen de possibilités que le mineur a essayé pour arriver au résultat fourni. De cette façon, chaque nœud peut, à partir des seules données du bloc, s’assurer que le mineur a trouvé une solution valide et connaître le nombre de combinaisons qui ont été testées.
Le nœud qui reçoit le nouveau bloc commence donc par vérifier que le hash est valide, ce qui est très rapide, avant de vérifier le contenu du bloc. Et chaque autre nœud qui reçoit le nouveau bloc fera de même. Ainsi, les nœuds n’ont à vérifier un bloc que de temps à autre, et ne se retrouvent jamais submergés. Cette asymétrie entre le coût de calcul et la rapidité de vérification par le nœud est la clé du succès de la blockchain.
Pourquoi la génération d’un bloc prend toujours 10 min ?
Le protocole Bitcoin a été construit de telle façon qu’un nouveau bloc soit généré une fois toutes les 10 minutes environ, afin que toutes les machines du réseau aient le temps de se synchroniser. Mais la puissance de calcul des mineurs augmente constamment : tous les jours, de nouvelles machines plus puissantes sont ajoutées au réseau.
Or, la résolution du problème cryptographique pour réaliser la preuve de travail dépend directement de la puissance de calcul disponible. En théorie, on devrait trouver des blocs de plus en plus rapidement, ce qui mettrait en péril la synchronisation du réseau. Pour parer à ce problème, il existe un mécanisme automatique qui, tous les 15 jours environ, recalcule la difficulté du problème cryptographique à résoudre pour qu’un nouveau bloc soit bien envoyé toutes les 10 minutes en moyenne, quelle que soit la capacité de calcul globale du réseau.
Combien rapporte le minage de Bitcoin ?
Une nouvelle question doit alors être posée : comment convaincre des gens de faire tourner des machines en leur faisant faire des calculs coûteux, pour réaliser ce travail de vérification des transactions ? Il faut bien entendu les rémunérer !
Chaque mineur, lorsqu’il génère un nouveau bloc, y introduit donc une transaction unique qu’on appelle « coinbase », qui envoie des bitcoin nouvellement créés pour l’occasion sur l’adresse de son choix. Le premier mineur qui résout le problème de la preuve de travail et qui présente un bloc valide reçoit donc ce paiement. C’est ce qui motive les mineurs à continuer d’effectuer ce travail, en dépit du temps et de la difficulté.
La récompense des mineurs est fixée par le protocole Bitcoin
Depuis 2020, cette récompense est fixée par le protocole Bitcoin à 6,25 bitcoins par bloc. Mais elle est programmée pour être divisée par deux tous les 4 ans environ. Elle passera ainsi à 3,125 bitcoins par bloc à partir de 2024, et ainsi de suite. En suivant cette procédure, on arrivera à un total de 21 millions de bitcoins aux alentours de l’année 2140. La création monétaire sur le réseau Bitcoin est donc intégralement effectuée pour payer les mineurs.
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Cependant, à mesure que la création monétaire va se raréfier, il va devenir de moins en moins intéressant pour les mineurs d’exercer leur activité, et la sécurité du réseau pourrait en pâtir. Le protocole Bitcoin prévoit le cas échéant une deuxième source de revenus pour les mineurs : une commission sur chaque transaction traitée par le mineur. Cette forme de rémunération deviendra plus importante avec la baisse de la création monétaire.
Comment miner du Bitcoin ? Est-ce rentable ?
Pour démarrer, il convient d’installer un logiciel pour miner des bitcoin sur un ordinateur qui utilisera le processeur, la carte graphique, ou les deux, afin de résoudre les problèmes cryptographiques mentionnés ci-dessus. Plus l’ordinateur est puissant, plus la capacité de minage sera importante, donc plus la probabilité de trouver la solution au problème posé est élevée. L’autre option est de recourir au cloud mining, comme mentionné plus haut.
Dans les deux cas, le calcul de rentabilité pour un mineur peut être relativement complexe : il faut prendre en compte le coût d’achat du matériel, le prix de l’électricité, ou le coût de l’abonnement ou des packages sur les solutions cloud, le cours de la cryptomonnaie minée, et éventuellement le temps non négligeable consacré à la mise en place de l’ensemble.
Comprendre la notion de « difficulté du minage »
Avec la hausse constante de la difficulté de résolution et des capacités de calcul requises, et par ricochet des frais à payer pour réaliser les activités de minage, la rentabilité est devenue plus complexe à atteindre. L’activité tend à se professionnaliser rapidement.
Les principales cryptomonnaies sont trop difficiles à miner pour des particuliers
Pour un particulier, il pouvait être très rentable et facile de miner du Bitcoin, au tout début de l’aventure en 2009 ou 2010. Mais ce n’est plus vraiment le cas aujourd’hui. Par ailleurs, dès 2013, des machines appelées ASIC sont apparues sur le marché. Spécialisées dans cette tâche, elles sont bien plus efficaces et rentables que le plus puissant des PC, mais représentent un investissem*nt de départ non négligeable.
L’écosystème a évolué et aujourd’hui, les crypto-actifs comme le Bitcoin sont devenus trop difficiles à miner pour un seul individu. Le secteur s’est professionnalisé et est devenu ultra-concurrentiel. Les principaux acteurs sont souvent des entrepreneurs qui louent des hangars gigantesques dans lesquels ils installent des dizaines de milliers d’ASIC, et consomment autant d’électricité qu’une petite ville…
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Les manières de continuer à gagner de l’argent avec le minage
Toutefois, il demeure possible pour un particulier de miner des cryptomonnaies, et d’en sortir gagnant, grâce aux pools de minage, ces services sur Internet auxquels il est possible de connecter son matériel de minage, et qui permettent de partager la difficulté tout comme les profits avec d’autres acteurs de ce marché. N’espérez cependant pas gagner des fortunes, il est très difficile de gagner beaucoup sur ce marché complexe en tenant compte de toutes les dépenses, en particulier l’électricité nécessaire pour faire fonctionner ces machines.
Même si vous arrivez à miner dans de bonnes conditions, les 10 ou 12 premiers mois seront nécessairement consacrés à rembourser ce matériel, avant de commencer à faire du profit. Posez-vous alors la question : aurait-il été plus rentable d’acheter du bitcoin ou des ETH et de les conserver sur la même période ? La plupart du temps, c’est le cas.
La problématique énergétique du minage
Le Proof of Work joue un rôle indispensable en garantissant l’intégrité des transactions, sans avoir à recourir à un tiers de confiance, comme une banque. Cependant, à grande échelle, il nécessite et représente une monumentale puissance de calcul. Bien entendu, un tel travail consomme beaucoup d’énergie sous forme d’électricité, et représente un problème du point de vue environnemental. C’est pourquoi la preuve de travail est de plus en plus décriée.
Cependant, le temps où les fermes de serveurs de Bitcoin fonctionnaient au charbon chinois est révolu, et il faut noter que l’électricité utilisée dans le minage provient de plus en plus de sources renouvelables. D’après le Bitcoin Mining Council, le secteur du minage du Bitcoin au premier semestre 2023 était durable à hauteur de 63,1% selon le Bitcoin Mining Council ! Par ailleurs, des solutions alternatives à la preuve de travail existent désormais, comme la « preuve d’enjeu » déployée par la blockchain Ethereum, ou encore la “preuve d’espace” qui utilise l’espace de stockage plutôt que la puissance de calcul.
Les dangers de la centralisation
Satoshi Nakamoto a créé le Bitcoin dans le but de décentraliser la monnaie. Aujourd’hui, la centralisation du minage chez un petit nombre d’entreprises est souvent pointée du doigt comme un danger majeur pour la sécurité et la stabilité du réseau Bitcoin.
Il faut nuancer cette position : en effet, s’il est vrai que les acteurs majeurs du minage pourraient se liguer pour annuler certaines transactions et faire comme si elles n’avaient jamais existé, une telle action serait visible par tous les utilisateurs, et les conséquences immédiates seraient extrêmement dommageables pour l’ensemble de la communauté, à commencer par les mineurs eux-mêmes.
Conclusion
Si dans le passé, il était envisageable pour un particulier d’investir dans du matériel informatique pour gagner de l’argent avec le minage, une telle proposition est aujourd’hui très difficile à maintenir, principalement à cause d’acteurs professionnels qui saturent le marché avec une puissance de calcul colossale.
Il nous apparaît qu’une bien meilleure proposition est d’investir dans les cryptos, dont la valeur peut évoluer assez vite pour offrir des gains beaucoup plus appréciables que par le biais du minage.
Si vous souhaitez contribuer à la sécurisation d’une blockchain en échange de récompenses sans pour autant devenir un mineur avec toutes les contraintes que cela implique, le staking semble être fait pour vous. Coinhouse propose une solution de staking pour vous permettre de générer des récompenses sur différents crypto-actifs.
