Résumé
Le minage de crypto-monnaie vérifie et valide les transactions blockchain. Cette activité est également le processus de création de nouvelles unités de cryptomonnaie.
Le travail effectué par les mineurs nécessite des ressources informatiques intensives, mais c’est ce qui assure la sécurité des réseaux blockchain.
Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies ?
Le crypto mining assure la sécurité et la décentralisation des crypto-monnaies, comme le Bitcoin, qui reposent sur le mécanisme de consensus Proof of Work (PoW). Avec ce processus, les transactions des utilisateurs sont vérifiées et ajoutées au grand livre public de la blockchain. Le minage est donc un élément important qui permet au Bitcoin de fonctionner sans avoir besoin d’une autorité centrale.
Les opérations minières sont également responsables de l’ajout de pièces de monnaie existantes. Cependant, le minage de crypto suit un ensemble de règles avec un code fixe qui régule le processus de minage et empêche quiconque de créer arbitrairement de nouvelles pièces. Ces règles sont intégrées au protocole de crypto-monnaie sous-jacent et appliquées par l’ensemble du réseau composé de milliers de nœuds.
Pour créer de nouvelles unités de cryptomonnaie, les mineurs utilisent leur puissance de calcul pour résoudre des énigmes cryptographiques complexes. Le premier mineur à résoudre l’énigme a le droit d’ajouter un nouveau bloc de transaction à la blockchain et de le diffuser sur le réseau.
Comment fonctionne le minage de cryptomonnaies ?
Une fois créées, les nouvelles transactions blockchain sont envoyées à un pool appelé pool de mémoire. Le travail d'un mineur consiste à vérifier la validité de ces transactions en attente, puis à les organiser en blocs.
Vous pouvez considérer un bloc comme une page du grand livre de la blockchain. Plusieurs transactions y sont enregistrées (avec d'autres données). Plus précisément, les nœuds de minage sont chargés de collecter les transactions non confirmées du pool de mémoire, puis de les assembler en blocs candidats.
Ensuite, les mineurs tentent de convertir ces blocs candidats en blocs valides confirmés. Pour ce faire, les mineurs doivent résoudre des problèmes mathématiques complexes qui nécessitent beaucoup de ressources informatiques. Cependant, pour chaque bloc extrait avec succès, le mineur reçoit une récompense de bloc contenant la cryptomonnaie nouvellement créée ainsi que les frais de transaction. Apprenons comment cela fonctionne.
Étape 1 : hacher la transaction
La première étape pour extraire un bloc consiste à récupérer les transactions en attente dans le pool de mémoire, puis à les envoyer une par une via une fonction de hachage. Chaque fois qu'une donnée est exécutée via une fonction de hachage, une sortie de taille fixe apparaît appelée hachage.
Dans un contexte de minage, le hachage de chaque transaction est constitué d'une chaîne de chiffres et de lettres qui sert d'identifiant. Un hachage de transaction représente toutes les informations incluses dans cette transaction.
En plus de hacher et de répertorier chaque transaction séparément, les mineurs ajoutent également des transactions personnalisées. Dans ces transactions, ils s’envoient des récompenses en bloc. Cette transaction est appelée transaction coinbase qui crée une nouvelle pièce. Dans la plupart des cas, cette transaction est la première enregistrée dans un nouveau bloc, suivie de toutes les transactions en attente de validation.
Étape 2 : Créer un arbre Merkle
Une fois que chaque transaction a été hachée, les hachages sont organisés en ce qu'on appelle un arbre Merkle (également connu sous le nom d'arbre de hachage). Les arbres Merkle sont générés en organisant les hachages de transactions en paires, puis en les hachant.
Ensuite, la nouvelle sortie de hachage est organisée en paires, puis à nouveau hachée. Ce processus est répété jusqu'à ce qu'un hachage soit formé. Ce hachage final est également appelé hachage racine (ou racine Merkle) et est essentiellement un hachage qui représente tous les hachages précédents utilisés pour le générer.
Étape 3 : Recherchez un en-tête de bloc valide (hachage de bloc).
Un en-tête de bloc sert d'identifiant pour chaque bloc distinct. Cela signifie que chaque bloc possède un hachage unique. Lors de la création d'un nouveau bloc, les mineurs combinent le hachage du bloc précédent avec le hachage racine de leur bloc candidat pour produire le hachage du nouveau bloc. Ils doivent également ajouter un nombre arbitraire appelé nonce.
De cette façon, lorsqu'il tente de valider un bloc candidat, un mineur doit combiner le hachage racine, le hachage du bloc précédent et le nom occasionnel, puis les transmettre tous à la fonction de hachage. Leur objectif est de répéter cette opération encore et encore jusqu'à ce qu'ils puissent créer un hachage valide.
Le hachage racine et le hachage du bloc précédent ne peuvent pas être modifiés, le mineur doit donc modifier la valeur occasionnelle plusieurs fois jusqu'à ce qu'un hachage valide soit trouvé. Pour être considérée comme valide, la sortie (hachage de bloc) doit être inférieure à une certaine valeur cible définie par le protocole. Dans le minage de Bitcoin, le hachage d'un bloc doit être précédé d'un certain nombre de zéros : c'est ce qu'on appelle la difficulté de minage.
Étape 4 : Publication du bloc extrait
Comme nous le savons maintenant, les mineurs doivent hacher l'en-tête du bloc à plusieurs reprises en utilisant diverses valeurs occasionnelles. Ils font cela jusqu'à ce qu'ils trouvent un hachage de bloc valide. Après cela, le mineur qui le trouvera diffusera ce bloc sur le réseau. Tous les autres nœuds vérifieront si le bloc et son hachage sont valides. Si tel est le cas, ils ajouteront le nouveau bloc à leur copie de la blockchain.
À ce stade, le bloc candidat est devenu un bloc confirmé et tous les mineurs continuent d’exploiter le bloc suivant. Les mineurs qui ne parviennent pas à trouver un hachage valide à temps élimineront leurs blocs candidats et la course au minage recommencera.
Et si deux blocs entraient dans l’exploitation minière en même temps ?
Parfois, deux mineurs diffusent des blocs valides en même temps et finissent par avoir deux blocs concurrents sur le réseau. Ensuite, le mineur peut commencer à extraire le bloc suivant en fonction du bloc reçu en premier, de sorte que le réseau soit temporairement divisé en deux versions de blockchain.
La compétition entre ces blocs se poursuivra jusqu'à ce que le bloc suivant soit extrait au-dessus de l'un des blocs concurrents. Lorsqu'un nouveau bloc est extrait, le bloc correspondant à la séquence précédente sera considéré comme le gagnant. Le bloc qui est ensuite abandonné est appelé bloc orphelin ou bloc périmé, donc tous les mineurs qui prennent ce bloc reviendront à la chaîne de minage du bloc gagnant.
Qu'est-ce que la difficulté de minage ?
La difficulté du minage est ajustée régulièrement par le protocole pour garantir un taux constant de création de nouveaux blocs, afin que l'émission de nouvelles pièces soit stable et prévisible. La difficulté est ajustée proportionnellement à la quantité de puissance de calcul (taux de hachage) dédiée au réseau.
De cette façon, chaque fois qu’un nouveau mineur rejoint le réseau et que la concurrence augmente, la difficulté de hachage augmentera afin que le temps de blocage moyen ne diminue pas. À l’inverse, si de nombreux mineurs quittent le réseau, la difficulté de hachage diminuera, ce qui facilitera l’extraction de nouveaux blocs. Cet ajustement maintient le temps de blocage constant, quelle que soit la puissance de hachage totale du réseau.
Types d’extraction de crypto-monnaies
Il existe plusieurs façons d’exploiter des cryptomonnaies. Les outils et les processus changent à mesure que de nouveaux matériels et algorithmes de consensus émergent. En règle générale, les mineurs utilisent des unités de calcul spéciales pour résoudre des équations cryptographiques complexes. Nous allons maintenant examiner certaines des méthodes d'extraction les plus courantes.
Processeur minier
L'exploitation de l'unité centrale de traitement (CPU) implique l'utilisation du processeur de l'ordinateur pour exécuter les fonctions de hachage requises par PoW. Au début du Bitcoin, les coûts et les barrières à l’entrée pour le minage étaient faibles. La difficulté peut être gérée par un processeur classique, afin que tout le monde puisse essayer d'exploiter du BTC et d'autres crypto-monnaies.
Cependant, à mesure que de plus en plus de personnes commencent à exploiter du BTC et que le taux de hachage du réseau augmente, le minage rentable devient de plus en plus difficile. De plus, l’émergence de matériel de minage dédié doté d’une plus grande puissance de traitement a finalement rendu le minage de CPU presque impossible. De nos jours, le minage de CPU n'est plus une option viable car tous les mineurs utilisent du matériel spécialisé.
GPU minier
Les unités de traitement graphique (GPU) sont conçues pour traiter une grande variété d'applications à la fois. Bien qu’ils soient généralement utilisés pour les jeux vidéo ou le rendu d’images, les GPU peuvent également être utilisés pour le minage.
Les GPU sont relativement bon marché et plus flexibles que le matériel minier ASIC populaire. Les GPU peuvent toujours être utilisés pour extraire un certain nombre d’altcoins, mais leur efficacité dépend de la difficulté d’extraction et de l’algorithme.
ASIC minier
Les circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) sont conçus pour atteindre un objectif spécifique. En crypto, ce terme fait référence à du matériel spécial conçu pour le minage. Les ASIC miniers sont réputés pour être très efficaces mais coûteux en même temps. Les mineurs ASIC étant à la pointe de la technologie minière, le coût d’une unité est bien plus élevé que celui d’un CPU ou d’un GPU.
De plus, les progrès constants de la technologie ASIC peuvent rapidement rendre les anciens modèles ASIC non rentables, nécessitant leur remplacement régulier. Même sans prendre en compte les coûts de l’électricité, le minage ASIC est l’un des moyens de minage les plus coûteux.
Exploitation minière en piscine
Étant donné que le premier mineur qui réussit reçoit une récompense de bloc, les chances de trouver le bon hachage sont très faibles. Les mineurs disposant d’un faible pourcentage de puissance minière ont très peu de chances de trouver le prochain bloc par eux-mêmes. Le pool mining offre une solution à ce problème.
Un pool de minage est un groupe de mineurs qui mettent en commun leurs ressources (pouvoir de hachage) pour augmenter les chances de remporter une récompense de bloc. Lorsque ce pool parvient à trouver un bloc, les mineurs de ce pool partageront les récompenses en fonction de la quantité de travail apportée.
Les pools miniers peuvent bénéficier aux mineurs individuels en termes de coûts de matériel et d'électricité, mais leur domination dans le secteur minier a suscité des inquiétudes quant à la possibilité d'une attaque de 51 % sur le réseau.
Qu’est-ce que le minage de Bitcoin et comment ça marche ?
Bitcoin est l’exemple le plus populaire et le plus établi de crypto-monnaie exploitable. Le minage de Bitcoin est basé sur l’algorithme de consensus PoW.
PoW est l'un des premiers mécanismes de consensus blockchain créé par Satoshi Nakamoto et introduit dans le livre blanc Bitcoin en 2008. En bref, PoW définit comment un réseau blockchain parvient à un consensus entre tous les participants distribués sans intermédiaires tiers. Ceci est réalisé en exigeant une puissance de calcul importante pour dissuader les criminels.
Comme nous l’avons vu, les transactions sur les réseaux PoW sont vérifiées par des mineurs qui rivalisent pour résoudre des énigmes cryptographiques complexes à l’aide de matériel minier spécialisé. Le premier mineur à trouver une solution valable peut diffuser son bloc de transaction sur la blockchain, puis recevoir une récompense de bloc.
La quantité de crypto dans une récompense de bloc varie d’une blockchain à l’autre. Par exemple, sur la blockchain Bitcoin, les mineurs peuvent gagner une récompense en bloc de 6,25 BTC à partir de mars 2023. En raison du mécanisme de réduction de moitié du Bitcoin, la quantité de BTC dans la récompense en bloc est divisée par deux tous les 210 000 blocs (environ tous les quatre ans).
Le minage de cryptomonnaies est-il rentable en 2023 ?
Vous pouvez gagner de l’argent en minant des cryptomonnaies, mais cela nécessite du jugement, de la gestion des risques et des recherches. Ces activités incluent également des investissements et des risques, tels que les coûts du matériel, la volatilité des prix des cryptomonnaies et les changements de protocole de cryptomonnaie. Pour atténuer ces risques, les mineurs ont souvent recours à des pratiques de gestion des risques et évaluent les coûts et les avantages potentiels de l'exploitation minière avant de commencer.
La rentabilité du minage de crypto dépend de plusieurs facteurs. L’un d’eux concerne les changements dans les prix des crypto-monnaies. Lorsque le prix de la cryptomonnaie augmente, la valeur fiduciaire des récompenses minières augmente également. À l’inverse, la rentabilité peut chuter parallèlement aux baisses de prix.
L’efficacité du matériel minier est également un facteur important pour déterminer la rentabilité du minage. Le matériel de minage peut être coûteux, les mineurs doivent donc équilibrer le coût du matériel avec les récompenses potentielles qu'il peut générer. Un autre facteur à considérer est le coût de l’électricité. S’ils sont trop élevés, ces coûts peuvent dépasser les revenus et rendre l’exploitation minière non rentable.
De plus, le matériel de minage devra peut-être être mis à niveau assez fréquemment, car il a tendance à devenir obsolète assez rapidement. Le nouveau modèle surpassera l'ancien. Si les mineurs n’ont pas le budget nécessaire pour moderniser leurs machines, ils auront du mal à rivaliser.
Dernier point, mais tout aussi important, les changements qui se produisent au niveau du protocole. Par exemple, une réduction de moitié du Bitcoin pourrait avoir un impact sur la rentabilité du minage en réduisant de moitié la récompense pour l'extraction d'un bloc. De plus, Ethereum passe complètement du PoW à un mécanisme de consensus Proof of Stake (PoS) en septembre 2022, ce qui rend le minage n'est plus nécessaire.
Fermeture
L’extraction de crypto-monnaie est une partie importante de Bitcoin et d’autres blockchains PoW car elle maintient la sécurité du réseau et la stabilité de l’émission de nouvelles pièces. En dehors de cela, l’exploitation minière peut générer des revenus passifs pour les mineurs. Vous pouvez en savoir plus grâce aux instructions étape par étape dans notre article intitulé Comment exploiter des cryptomonnaies.
L'exploitation minière présente certains avantages et inconvénients. L’avantage le plus évident est le revenu potentiel provenant des récompenses en bloc. Toutefois, ce potentiel est influencé par un certain nombre de facteurs, notamment les coûts de l’électricité et les prix du marché. Par conséquent, avant d’exploiter des cryptomonnaies, vous devez faire vos propres recherches (DYOR) et évaluer tous les risques potentiels.
Lectures complémentaires
Qu'est-ce que la blockchain avec et sans autorisation ?
Qu’est-ce que le Staking dans la crypto ?
Que sont les NFT ?
Avis de non-responsabilité et avertissement de risque : ce contenu vous est présenté « tel quel » à des fins d'information générale et à des fins éducatives uniquement, sans représentation ni garantie d'aucune sorte. Ce contenu ne doit pas être interprété comme un conseil financier, juridique ou autre conseil professionnel et n’est pas non plus destiné à recommander l’achat d’un produit ou d’un service particulier. Vous devriez demander conseil à des conseillers professionnels appropriés. Si l'article est une contribution d'un contributeur tiers, veuillez noter que les opinions exprimées sont celles du contributeur tiers et ne reflètent pas nécessairement les opinions de Binance Academy. Veuillez lire notre clause de non-responsabilité complète ici pour plus de détails. Les prix des actifs numériques peuvent être volatils. La valeur de votre investissement peut baisser ou augmenter. Il se peut que vous ne récupériez pas le montant investi. Vous êtes pleinement responsable de vos décisions d'investissement. Binance Academy n'est pas responsable des pertes que vous pourriez subir. Ce document ne doit pas être considéré comme un conseil financier, juridique ou autre conseil professionnel. Pour plus d’informations, lisez nos conditions d’utilisation et nos avertissements de risque.