Minage de Bitcoin

Qu'est-ce que le minage de Bitcoin ?

Il y a de fortes chances que vous entendiez l'expression "extraction de bitcoins" et que votre esprit commence à vagabonder dans le fantasme occidental des pioches, saleté, et le frappant riche. Comme il s'avère, cette analogie n'est pas trop éloignée.

L'extraction de bitcoins est effectuée par des ordinateurs puissants qui résolvent des problèmes mathématiques complexes; ces problèmes sont si complexes qu'ils ne peuvent pas être résolus à la main et sont suffisamment compliqués pour taxer même des ordinateurs incroyablement puissants.

Points clés à retenir

• Le minage de bitcoins est le processus de création de nouveaux bitcoins en résolvant un casse-tête informatique.
• Le minage de Bitcoin est nécessaire pour maintenir le registre des transactions sur lequel Bitcoin est basé.
• Les mineurs sont devenus très sophistiqués au cours des dernières années en utilisant des machines complexes pour accélérer les opérations minières.

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Le résultat du minage de bitcoins est double. D'abord, quand les ordinateurs résolvent ces problèmes mathématiques complexes sur le réseau Bitcoin, ils produisent de nouveaux bitcoins (un peu comme lorsqu'une opération minière extrait de l'or du sol). Et deuxieme, en résolvant des problèmes de calcul informatique, Les mineurs de bitcoins rendent le réseau de paiement Bitcoin fiable et sécurisé en vérifiant ses informations de transaction.

Quand quelqu'un envoie des bitcoins n'importe où, ça s'appelle une transaction. Les transactions effectuées en magasin ou en ligne sont documentées par les banques, systèmes de point de vente, et des reçus physiques. Les mineurs de Bitcoin réalisent la même chose en regroupant les transactions en « blocs » et en les ajoutant à un enregistrement public appelé blockchain. Les nœuds conservent ensuite des enregistrements de ces blocs afin qu'ils puissent être vérifiés à l'avenir.

Lorsque les mineurs de bitcoins ajoutent un nouveau bloc de transactions à la blockchain, une partie de leur travail consiste à s'assurer que ces transactions sont exactes. En particulier, les mineurs de bitcoin s'assurent que le bitcoin n'est pas dupliqué, une bizarrerie unique de monnaies numériques appelée double dépense. Avec des devises imprimées, la contrefaçon est toujours un problème. Mais généralement, lorsque vous dépensez 20 $ au magasin, ce projet de loi est entre les mains du greffier. Avec la monnaie numérique, cependant, c'est une autre histoire.

L'information numérique peut être reproduite relativement facilement, donc avec Bitcoin et autres monnaies numériques, il existe un risque qu'un dépensier puisse faire une copie de son bitcoin et l'envoyer à une autre partie tout en conservant l'original.

Considérations particulières

Récompenser les mineurs de bitcoins

Avec pas moins de 300, 000 achats et ventes réalisés en une seule journée, la vérification de chacune de ces transactions peut représenter une charge de travail considérable pour les mineurs. En compensation de leurs efforts, les mineurs reçoivent des bitcoins chaque fois qu'ils ajoutent un nouveau bloc de transactions à la blockchain.

La quantité de nouveaux bitcoins libérés avec chaque bloc miné est appelée récompense de bloc. La récompense de bloc est réduite de moitié tous les 210, 000 blocs (soit environ tous les quatre ans). En 2009, c'était 50. En 2013, il était 25 ans, en 2018, il était de 12,5, et en mai 2020, il a été réduit de moitié à 6,25.

Bitcoin a réussi à réduire de moitié sa récompense minière - de 12,5 à 6,25 - pour la troisième fois le 11 mai. 2020.

Ce système se poursuivra jusqu'à environ 2140. À ce moment-là, les mineurs seront récompensés par des frais pour le traitement des transactions que les utilisateurs du réseau paieront. Ces frais garantissent que les mineurs sont toujours incités à exploiter et à maintenir le réseau en activité. L'idée est que la concurrence pour ces frais les fera rester bas une fois les réductions de moitié terminées.

Ces réductions de moitié réduisent la vitesse à laquelle de nouvelles pièces sont créées et, Donc, baisser l'offre disponible. Cela peut avoir des implications pour les investisseurs, car d'autres actifs à faible offre, comme l'or, peuvent avoir une forte demande et faire monter les prix. A ce taux de réduction de moitié, le nombre total de bitcoins en circulation atteindra une limite de 21 millions, rendant la monnaie entièrement finie et potentiellement plus précieuse au fil du temps.

Le Salvador a donné cours légal au Bitcoin le 9 juin 2021. C'est le premier pays à le faire. La crypto-monnaie peut être utilisée pour toute transaction où l'entreprise peut l'accepter. Le dollar américain reste la devise principale du Salvador.

Vérification des transactions Bitcoin

Pour que les mineurs de bitcoins gagnent réellement des bitcoins en vérifiant les transactions, deux choses doivent se produire. D'abord, ils doivent vérifier un mégaoctet (Mo) de transactions, qui peuvent théoriquement être aussi petites qu'une transaction mais sont le plus souvent plusieurs milliers, en fonction de la quantité de données stockées par chaque transaction.

Seconde, afin d'ajouter un bloc de transactions à la blockchain, les mineurs doivent résoudre un problème mathématique complexe, aussi appelé preuve de travail. Ce qu'ils font en fait, c'est d'essayer de trouver un nombre hexadécimal à 64 chiffres, appelé un hachage, qui est inférieur ou égal au hachage cible. Essentiellement, l'ordinateur d'un mineur crache des hachages à différentes vitesses :des mégahachages par seconde (MH/s), gigahashs par seconde (GH/s), ou terahashes par seconde (TH/s)—selon l'unité, deviner tous les nombres possibles à 64 chiffres jusqu'à ce qu'ils arrivent à une solution. En d'autres termes, c'est un pari.

Le niveau de difficulté du bloc le plus récent en août 2020 est de plus de 16 000 milliards de dollars. C'est-à-dire, la chance qu'un ordinateur produise un hachage en dessous de la cible est de 1 sur 16 000 milliards. Pour mettre cela en perspective, tu as environ 44 ans, 500 fois plus de chances de gagner le jackpot Powerball avec un seul billet de loterie que de choisir le bon hachage en un seul essai. Heureusement, les systèmes informatiques miniers crachent de nombreuses possibilités de hachage. Néanmoins, l'extraction de bitcoins nécessite des quantités massives d'énergie et des opérations informatiques sophistiquées.

Le niveau de difficulté est ajusté tous les 2, 016 blocs, soit environ toutes les deux semaines, dans le but de maintenir les taux de minage constants. C'est-à-dire, plus il y a de mineurs en compétition pour une solution, plus le problème deviendra difficile. Le contraire est également vrai. Si la puissance de calcul est retirée du réseau, la difficulté s'ajuste vers le bas pour faciliter l'exploitation minière.

Analogie du minage de Bitcoin

Disons que je dis à trois amis que je pense à un nombre entre 1 et 100, et j'écris ce numéro sur un morceau de papier et le scelle dans une enveloppe. Mes amis n'ont pas à deviner le nombre exact, ils doivent juste être la première personne à deviner un nombre inférieur ou égal au nombre auquel je pense. Et il n'y a pas de limite au nombre de suppositions qu'ils obtiennent.

Disons que je pense au nombre 19. Si l'ami A devine 21, ils perdent parce que 21> 19. Si l'ami B devine 16 et l'ami C devine 12, alors ils sont tous les deux théoriquement arrivés à des réponses viables, parce que 16 <19 et 12 <19. Il n'y a pas de « crédit supplémentaire » pour l'ami B, même si la réponse de B était plus proche de la réponse cible de 19.

Imaginez maintenant que je pose la question "devinez à quel nombre je pense", mais je ne demande pas seulement trois amis, et je ne pense pas à un nombre entre 1 et 100. Au contraire, Je demande à des millions de futurs mineurs, et je pense à un nombre hexadécimal à 64 chiffres. Vous voyez maintenant qu'il sera extrêmement difficile de deviner la bonne réponse.

Non seulement les mineurs de bitcoins doivent trouver le bon hachage, mais ils doivent aussi être les premiers à le faire.

Parce que l'extraction de bitcoins est essentiellement une conjecture, arriver à la bonne réponse avant un autre mineur a presque tout à voir avec la vitesse à laquelle votre ordinateur peut produire des hachages. Il y a tout juste une décennie, Le minage de bitcoins pourrait être effectué de manière compétitive sur des ordinateurs de bureau normaux. Heures supplémentaires, cependant, les mineurs ont réalisé que les cartes graphiques couramment utilisées pour les jeux vidéo étaient plus efficaces, et ils ont commencé à dominer le match. En 2013, les mineurs de bitcoins ont commencé à utiliser des ordinateurs conçus spécifiquement pour extraire la crypto-monnaie aussi efficacement que possible, appelés circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC). Ceux-ci peuvent aller de plusieurs centaines de dollars à des dizaines de milliers de dollars, mais leur efficacité dans l'extraction de bitcoin est supérieure.

Aujourd'hui, Le minage de bitcoins est si compétitif qu'il ne peut être réalisé de manière rentable qu'avec les ASIC les plus récents. Lorsque vous utilisez des ordinateurs de bureau, unités de traitement graphique (GPU), ou des modèles plus anciens d'ASIC, le coût de la consommation d'énergie dépasse en fait les revenus générés. Même avec l'unité la plus récente à votre disposition, un ordinateur est rarement suffisant pour rivaliser avec ce que les mineurs appellent les pools miniers.

Un pool minier est un groupe de mineurs qui combinent leur puissance de calcul et répartissent le bitcoin extrait entre les participants. Un nombre disproportionné de blocs sont extraits par des pools plutôt que par des mineurs individuels. Les pools et les sociétés minières ont représenté des pourcentages importants de la puissance de calcul de Bitcoin.

Bitcoin vs devises traditionnelles

Les consommateurs ont tendance à faire confiance aux devises imprimées. C'est parce que le dollar américain est soutenu par une banque centrale des États-Unis, appelé la Réserve fédérale. En plus d'une foule d'autres responsabilités, la Réserve fédérale régule la production d'argent frais, et le gouvernement fédéral poursuit l'utilisation de fausse monnaie.

Même les paiements numériques utilisant le dollar américain sont soutenus par une autorité centrale. Lorsque vous effectuez un achat en ligne avec votre carte de débit ou de crédit, par exemple, cette transaction est traitée par une société de traitement des paiements (telle que Mastercard ou Visa). En plus d'enregistrer l'historique de vos transactions, ces sociétés vérifient que les transactions ne sont pas frauduleuses, c'est l'une des raisons pour lesquelles votre carte de débit ou de crédit peut être suspendue pendant votre voyage.

Bitcoin, d'autre part, n'est pas réglementée par une autorité centrale. Au lieu, Bitcoin est soutenu par des millions d'ordinateurs à travers le monde appelés nœuds. Ce réseau d'ordinateurs remplit la même fonction que la Réserve fédérale, Visa, et Mastercard, mais avec quelques différences clés. Les nœuds stockent des informations sur les transactions antérieures et aident à vérifier leur authenticité. Contrairement à ces autorités centrales, cependant, Les nœuds Bitcoin sont répartis dans le monde entier et enregistrent les données de transaction dans une liste publique accessible à tous.

Histoire du minage de Bitcoin

Entre 1 chance sur 16 000 milliards, échelonner les niveaux de difficulté, et le réseau massif d'utilisateurs vérifiant les transactions, un bloc de transactions est vérifié environ toutes les 10 minutes. Mais il est important de se rappeler que 10 minutes est un objectif, pas une règle.

Le réseau Bitcoin traite actuellement un peu moins de quatre transactions par seconde en août 2020, avec des transactions enregistrées dans la blockchain toutes les 10 minutes. Par comparaison, Visa peut traiter quelque part autour de 65 ans, 000 transactions par seconde. Alors que le réseau d'utilisateurs de Bitcoin continue de croître, cependant, le nombre de transactions effectuées en 10 minutes dépassera éventuellement le nombre de transactions pouvant être traitées en 10 minutes. À ce moment, les délais d'attente pour les transactions vont commencer et continuer à s'allonger, sauf si une modification est apportée au protocole Bitcoin.

Ce problème au cœur du protocole Bitcoin est connu sous le nom de mise à l'échelle. Bien que les mineurs de bitcoins conviennent généralement qu'il faut faire quelque chose pour faire face à la mise à l'échelle, il y a moins de consensus sur la façon de procéder. Deux solutions majeures ont été proposées pour résoudre le problème d'échelle. Les développeurs ont suggéré soit de créer une couche secondaire "hors chaîne" de Bitcoin qui permettrait des transactions plus rapides qui peuvent être vérifiées par la blockchain plus tard, ou augmenter le nombre de transactions que chaque bloc peut stocker. Avec moins de données à vérifier par bloc, la première solution rendrait les transactions plus rapides et moins chères pour les mineurs. La seconde traiterait de la mise à l'échelle en permettant de traiter plus d'informations toutes les 10 minutes en augmentant la taille des blocs.

En juillet 2017, Les mineurs de bitcoins et les sociétés minières représentant environ 80% à 90% de la puissance de calcul du réseau ont voté pour incorporer un programme qui réduirait la quantité de données nécessaires pour vérifier chaque bloc.

Le programme que les mineurs ont voté pour ajouter au protocole Bitcoin s'appelle un témoin séparé, ou SegWit. Ce terme est un amalgame de signifiant séparé, et témoin, qui fait référence aux signatures sur une transaction Bitcoin. Témoin séparé, alors, signifie séparer les signatures de transaction d'un bloc et les attacher en tant que bloc étendu. Bien que l'ajout d'un seul programme au protocole Bitcoin puisse ne pas sembler être une grande solution, on estime que les données de signature représentent jusqu'à 65 % des données traitées dans chaque bloc de transactions.

Moins d'un mois plus tard, en août 2017, un groupe de mineurs et de développeurs a initié un hard fork, quitter le réseau Bitcoin pour créer une nouvelle devise en utilisant la même base de code que Bitcoin. Bien que ce groupe ait convenu de la nécessité d'une solution à la mise à l'échelle, ils craignaient que l'adoption de la technologie SegWit ne résolve pas complètement le problème de mise à l'échelle.

Au lieu, ils sont allés avec la deuxième solution d'augmenter le nombre de transactions que chaque bloc peut stocker. La devise résultante, appelé Bitcoin Cash, augmenté la taille du bloc à 8 Mo afin d'accélérer le processus de vérification pour permettre une performance d'environ 2 millions de transactions par jour. Le 16 août, 2020, Bitcoin Cash était évalué à environ 302 $ contre environ 11 $ pour Bitcoin. 800.