Introduction
Le minage est fondamental pour la sécurité des blockchains Proof of Work. En traitant des hachages spécifiques, les participants sont en mesure d'assurer la sécurité des réseaux de crypto-monnaie sans avoir besoin d'une autorité centrale.
Lorsque Bitcoin a été lancé pour la première fois en 2009, toute personne possédant un ordinateur ordinaire pouvait rivaliser avec d’autres mineurs pour deviner un hachage valide pour le bloc suivant. Cela a été possible parce que la difficulté d’extraction était faible. Il n'y avait pas beaucoup de taux de hachage sur le réseau. Par conséquent, les utilisateurs n’avaient pas besoin de matériel spécialisé pour ajouter de nouveaux blocs à la blockchain.
Il va de soi que les ordinateurs dotés d’une plus grande capacité à calculer les hachages par seconde trouveraient plus de blocs. Cela a provoqué un énorme changement dans l’écosystème. Les mineurs se sont engagés dans une sorte de course, essayant d'obtenir un avantage dans la compétition minière.
Après avoir itéré avec différents types de matériel (CPU, GPU, FPGA), les mineurs de Bitcoin ont fini par adopter les ASIC – Application-Specific Integrated Circuits. Ces appareils de minage ne vous permettent pas de parcourir la page Binance Academy ou de publier des photos de votre chat sur Tweeter.
Comme leur nom l'indique, les ASIC sont créés pour effectuer une seule tâche : calculer les hachages. Mais comme ils ont été conçus spécifiquement à cet effet, ils le font incroyablement bien. À tel point que l’utilisation d’autres types de matériel pour le minage de Bitcoin est devenue très rare.
Qu’est-ce qu’un pool minier ?
Un bon matériel ne peut vous aider que dans une certaine mesure. Vous pourriez exécuter plusieurs ASIC de grande puissance et cela ne serait encore qu’une goutte d’eau dans l’océan du minage de Bitcoin. Les chances que vous extrayiez un bloc valide sont très faibles, même si vous avez investi beaucoup d'argent dans le matériel et l'énorme quantité d'électricité nécessaire au minage.
Vous n'avez aucune garantie quand vous recevrez une récompense de bloc, ou si vous la recevrez du tout. Si vous recherchez une source de revenus constante, vous aurez bien plus de chance dans un pool minier.
Supposons que vous et neuf autres participants possédez 0,1 % de toute la puissance de hachage du réseau. Cela signifie qu’en moyenne, vous trouverez un bloc valide pour mille blocs. Avec environ 144 blocs extraits par jour, vous trouverez probablement un bloc valide par semaine. En fonction de votre trésorerie et de vos investissements en matériel et en électricité, l’approche du « minage individuel » peut être une stratégie viable.
Mais que se passe-t-il si ces revenus ne suffisent pas à générer du profit ? Vous pouvez unir vos forces avec les neuf autres participants que nous avons mentionnés. Si vous combinez tous la puissance de hachage, vous disposerez de 1 % du taux de hachage du réseau. En d’autres termes, vous trouveriez en moyenne un bloc valide pour cent, ce qui représente un ou deux blocs par jour. Ensuite, vous répartiriez les récompenses entre tous les mineurs impliqués.
Nous venons de décrire brièvement un pool minier. Ils sont aujourd’hui largement utilisés car ils garantissent une source de revenus plus constante aux membres.
Comment fonctionnent les pools de minage ?
Généralement, un pool minier a un coordinateur chargé d'organiser les mineurs. Ils garantissent que les mineurs utilisent des valeurs différentes pour le moment, évitant ainsi de gaspiller de la puissance de hachage en essayant de créer les mêmes blocs. Ces coordinateurs sont également chargés de répartir les récompenses et de les verser aux participants. Il existe plusieurs méthodes utilisées pour calculer le travail effectué par chaque mineur et distribuer les récompenses en conséquence.
Pools miniers à paiement par action (PPS)
L'un des modes de paiement les plus courants est le paiement par action (PPS). Dans ce système, vous recevrez un montant fixe pour chaque « partage » que vous envoyez.
Un partage est un hachage utilisé pour enregistrer le travail de chaque mineur. Le montant payé pour chaque action est nominal, mais augmente avec le temps. Notez qu'un partage n'est pas un hachage valide sur le réseau. Il s'agit simplement d'un hachage qui correspond aux conditions fixées par le pool minier.
En PPS, vous êtes récompensé même si votre pool ne trouve pas de bloc valide. L'opérateur du pool assume les risques, des frais seront donc probablement facturés – soit à l'avance, soit après l'éventuelle récompense reçue pour un bloc valide.
Pools miniers Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)
Un autre système populaire est le Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). Contrairement au PPS, le PPLNS ne récompense les mineurs que lorsque le pool réussit à extraire un bloc. Lorsque le pool trouve un bloc, il vérifie le dernier nombre N de partages envoyés (N varie selon le pool). Pour répartir le paiement, il divise le nombre d'actions envoyées par N et multiplie le résultat par la récompense globale (en soustrayant les frais facturés par l'opérateur).
Prenons un exemple. Si la récompense de bloc actuelle est de 12,5 BTC (ne tenez pas compte des frais de transaction) et que les frais de l'opérateur sont de 20 %, la récompense disponible pour les mineurs sera de 10 BTC. Si N est égal à 1 000 000 et que vous fournissez 50 000 actions, vous recevrez 5 % de la récompense disponible (0,5 BTC).
Il existe plusieurs variantes de ces deux systèmes, mais ce sont les plus courants. Pendant que nous parlerons davantage de Bitcoin, d’autres crypto-monnaies PoW populaires disposent également de pools de minage. Quelques exemples incluent Zcash, Monero, Grin et Ravencoin.
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Les pools miniers constituent-ils une menace pour la décentralisation ?
En lisant cet article, des sonnettes d’alarme sonnent peut-être dans votre tête. N’est-ce pas précisément le fait qu’aucune entité ne contrôle la blockchain qui rend le Bitcoin si puissant ? Que se passe-t-il si quelqu'un parvient à obtenir la majeure partie de la puissance de hachage ?
Ces questions sont parfaitement logiques. Si une seule entité parvient à obtenir 51 % de la puissance de hachage du réseau, elle peut lancer une attaque à 51 %. Cela vous permettrait d’annuler les transactions précédentes ou de les censurer. Ce type d’attaque peut causer d’énormes dégâts à un écosystème de cryptomonnaie.
Les pools de minage augmentent-ils le risque d’attaques de 51 % ? La réponse est : peut-être, mais ce n’est pas probable.
Taux de hachage par pool sur une période de 24 heures, au 16 avril 2020. Source : coindance.com
Théoriquement, les quatre principaux pools pourraient se regrouper pour prendre le contrôle du réseau. Mais cela n’aurait pas beaucoup de sens. Même s’ils parvenaient à mener une attaque, le prix du Bitcoin chuterait probablement car ces actions nuiraient à l’ensemble du système. En d’autres termes, toutes les pièces acquises après l’attaque perdraient de la valeur.
De plus, les pools ne disposent pas toujours du matériel minier nécessaire. Les participants pointent leurs machines vers le serveur du coordinateur, mais peuvent librement migrer vers d'autres pools. Il est intéressant pour les participants et les opérateurs du pool de maintenir l’écosystème décentralisé. Après tout, ils ne gagnent de l’argent que si le processus d’exploitation minière peut rester rentable.
Il y a déjà eu quelques cas de pools dans lesquels ils ont grandi jusqu'à atteindre une taille jugée inquiétante. Dans de tels cas, le pool (et les mineurs membres) prennent généralement des mesures pour réduire le taux de hachage.
Considérations finales
L’introduction du premier pool a changé à jamais le paysage du minage de crypto-monnaie. Ils peuvent être très bénéfiques pour les mineurs à la recherche d’un revenu plus constant. Avec plusieurs schémas possibles disponibles, les mineurs peuvent trouver celui qui correspond le mieux à leurs besoins.
Dans un scénario idéal, le minage de Bitcoin serait beaucoup plus décentralisé. Mais pour l’instant, c’est ce que l’on peut qualifier de « suffisamment décentralisé ». Quoi qu’il en soit, à long terme, personne ne bénéficie du fait qu’un seul pool obtienne la majorité du taux de hachage. Les participants empêcheraient probablement que cela se produise – après tout, le réseau Bitcoin n’est pas géré par les mineurs mais par les utilisateurs.