Le Bitcoin est un jeu d'incitations soigneusement équilibré. Dans un écosystème décentralisé, il est essentiel d'aligner les intérêts des participants sur la viabilité à long terme du réseau. Les mesures incitatives qui amènent les
nœuds à sécuriser le réseau sont principalement financières. En agissant honnêtement, ils seront récompensées. En essayant de tricher, ils ratent des revenus potentiels.
Cela est traduit dans le minage. Les parties investissent de grandes quantités de capitaux dans l'électricité et le matériel spécialisé, dans l'espoir de rembourser leur investissement et de générer un bénéfice en ajoutant des
blocs à la blockchain. Les mineurs cherchent à maximiser leur rendement, et le moyen le plus simple d'y parvenir est de respecter les règles.
Si un mineur ajoute un bloc à la blockchain, il reçoit tous les frais payés sur les transactions de son bloc, ainsi qu'une partie des nouvelles unités de monnaie. C'est ce que nous appelons la
récompense de bloc, et la quantité de bitcoin reçue est divisée par deux tous les 210 000 blocs (environ tous les quatre ans). Au moment de l'écriture, la récompense vaut 12,5 BTC, mais sera réduite à 6,25 dans quelques mois.
L'incitation financière au minage a rendu la pratique hautement compétitive, ce qui, en fin de compte, renforce la sécurité et la décentralisation du réseau. Certains spéculent que ces incitations peuvent être manipulées. Dans cet article, nous allons examiner le concept de minage égoïste.
L'analyse la plus complète du minage égoïste se trouve dans l'article 2013
La majorité n'est pas suffisante : le minage de bitcoin est vulnérable par les chercheurs Ittay Eyal et Emin Gun Sirer. La thèse de l'article est que, contrairement à la croyance populaire, les incitations pour les mineurs de Bitcoin sont défectueuses et peuvent finalement conduire à la centralisation du réseau.
Démontrons le minage égoïste avec un exemple. Supposons que le taux de hachage total soit réparti de manière égale entre 4 mineurs : Alice, Bob, Carol, et Dan (chacun avec 25 %). Alice, Bob et Carol suivent les règles, mais Dan essaie d'exploiter le système pour son propre bénéfice.
Dans des circonstances normales, nous nous attendons à ce que le mineur qui trouve un bloc l'ajoute immédiatement à la blockchain. Et c'est ce que Alice, Bob et Carol font en tant que participants honnêtes. Mais si Dan trouve un bloc, il le retient (c'est une solution valable, mais elle n'a pas encore été ajoutée). Dan peut avoir de la chance et trouver deux blocs d'affilée avant tout le monde.
Supposons que 100 000 blocs aient été minés. Nous avons donc Alice, Bob et Carol qui essaient de proposer le 100 001 ème bloc. Dan le trouve, mais garde cette information privée. Il y a maintenant deux blockchains, la blockchain publique et la blockchain secrète de Dan (plus longue). Alors que les autres essaient toujours de trouver le bloc 100 001, il trouve 100 002.
La blockchain de Dan a maintenant deux blocs d'avance. Pour autant que sa chance ne s'épuise pas et qu'il soit toujours capable de rester en tête de l'autre blockchain avec cette distance, il continue. Lorsque les autres le rattrapent et n'ont plus que un bloc de retard, il dévoile un bloc de plus pour rester en avance.
La chaîne publique de Dan est
plus longue que celle sur laquelle les autres participants travaillaient. Selon une règle que nous appelons la
règle de chaîne la plus longue, la chaîne « correcte » sur laquelle travailler est celle qui a accumulé le plus de
preuve de travail (une mesure également appelée
chaîne de travail). Ainsi, si un nœud détecte une chaîne qui a plus de travail accumulé, il s'adaptera et consacrera la puissance de minage à cette chaîne plus longue.
Maintenant, Alice, Bob et Carol voient la chaîne de Dan, ils reconnaissent maintenant celle-ci comme la chaîne à suivre. Les récompenses qu'ils auraient gagnées sur l'autre chaîne n'existeront plus. Et comme Dan a miné ces blocs sur la chaîne actuelle, il conserve toutes les récompenses.
Il serait en effet plus économique pour tous les participants de se comporter comme ils sont censés le faire. Le minage égoïste crée beaucoup de perte, mais il est important de noter que ceux qui s'adonnent à cette pratique conservent un avantage stratégique sur les autres participants au réseau. Par conséquent, l'attaquant sera probablement rejoint par des mineurs, qui ne feront qu'empirer les choses.
Dans leur article, Eyal et Sirer soulignent cela comme un risque majeur : au fil du temps, le minage égoïste pourrait conduire à la croissance du taux de hachage des pools de minage, car les parties s'associeront avec les entités égoïstes pour maximiser leurs revenus. Une fois qu'un pool unique a acquis la majorité de la puissance, il peut tenter une
attaque de 51 %.
D'autres ne perçoivent pas une telle conduite comme une menace, citant les considérations idéologiques des mineurs, ainsi qu'une incitation à maintenir le fonctionnement du réseau de manière décentralisée. En permettant à l'écosystème d'être corrompu, on empêche les mineurs de récupérer leurs investissements en électricité et en mineurs, ou de faire des bénéfices.
Si le minage égoïste peut être mené par un consortium de mineurs, il pourrait s'agir d'une stratégie attrayante pour les parties concernées afin d'augmenter leurs propres revenus. Dans le pire des cas, les incitations inciteront les mineurs honnêtes à se joindre aux mineurs égoïstes, nuisant à la décentralisation du Bitcoin.
Toutefois, à plus grande échelle, il n'est pas logique que les partis s'alignent de cette manière. Après tout, le fait d'agir pour nuire à la sécurité du réseau peut entraîner une baisse du prix du Bitcoin, ce qui affecte directement la rentabilité du minage.
