Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies et comment fonctionne-t-il ?
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Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies et comment fonctionne-t-il ?

Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies et comment fonctionne-t-il ?

DĂ©butant
Publié le Apr 13, 2023Mis à jour le Jun 8, 2023
11m

Résumé

  • Le minage de cryptomonnaies vĂ©rifie et valide les transactions de la blockchain. Il dĂ©signe Ă©galement le processus de crĂ©ation de nouvelles unitĂ©s de cryptomonnaies.

  • Le travail effectuĂ© par les mineurs nĂ©cessite des ressources informatiques intensives, mais c’est ce qui permet de sĂ©curiser un rĂ©seau blockchain.

Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies ?

Le minage de cryptomonnaies garantit la sĂ©curitĂ© et la dĂ©centralisation des cryptomonnaies telles que le Bitcoin, qui sont basĂ©es sur un mĂ©canisme de consensus Ă  preuve de travail (PoW). Le minage est le processus par lequel les transactions de cryptomonnaies entre utilisateurs et utilisatrices sont vĂ©rifiĂ©es et ajoutĂ©es au registre public blockchain. En tant que tel, le minage est un Ă©lĂ©ment essentiel qui permet au Bitcoin de fonctionner sans avoir besoin d’une autoritĂ© centrale.

Les opĂ©rations de minage sont Ă©galement responsables de l’introduction de nouvelles unitĂ©s Ă  la supply existante en circulation. Toutefois, le minage de cryptomonnaies suit un ensemble de rĂšgles codĂ©es rigoureusement qui rĂ©gissent le processus de minage et empĂȘchent quiconque de crĂ©er arbitrairement de nouvelles unitĂ©s. Ces rĂšgles sont intĂ©grĂ©es dans les protocoles sous-jacents de la cryptomonnaie et appliquĂ©es par l’ensemble du rĂ©seau composĂ© de milliers de nƓuds.

Pour crĂ©er de nouvelles unitĂ©s de cryptomonnaies, les mineurs utilisent leur puissance de calcul pour rĂ©soudre des Ă©nigmes cryptographiques complexes. Le premier mineur qui rĂ©sout l’énigme a le droit d’ajouter un nouveau bloc de transactions Ă  la blockchain et de le diffuser sur le rĂ©seau.

Comment fonctionne le minage de cryptos ?

Au fur et Ă  mesure que de nouvelles transactions sont effectuĂ©es sur la blockchain, elles sont envoyĂ©es dans un pool appelĂ© pool de mĂ©moire. Le travail d’un mineur consiste Ă  vĂ©rifier la validitĂ© de ces transactions en attente et Ă  les organiser en blocs.

Vous pouvez considĂ©rer un bloc comme une page du registre blockchain, dans laquelle plusieurs transactions sont enregistrĂ©es (ainsi que d’autres donnĂ©es). Plus prĂ©cisĂ©ment, un nƓud de minage est chargĂ© de collecter les transactions non confirmĂ©es du pool de mĂ©moire et de les assembler dans un bloc candidat.

Ensuite, le mineur essaiera de convertir ce bloc candidat en un bloc valide et confirmé. Pour ce faire, le mineur doit résoudre un problÚme mathématique complexe qui nécessite beaucoup de ressources informatiques. Cependant, pour chaque bloc miné avec succÚs, le mineur reçoit une récompense composée de cryptomonnaies nouvellement créées et de frais de transaction. Voyons comment cela fonctionne de plus prÚs.

Étape 1 : Hachage des transactions

La premiĂšre Ă©tape de minage d’un bloc consiste Ă  prendre des transactions en attente dans le pool de mĂ©moire et Ă  les soumettre, une par une, via une fonction de hachage. Chaque fois qu’une donnĂ©e passe par une fonction de hachage, un rĂ©sultat de taille fixe appelĂ© hachage est gĂ©nĂ©rĂ©.

Dans le contexte du minage, le hachage de chaque transaction consiste en une chaĂźne de chiffres et de lettres qui sert d’identifiant. Le hachage des transactions reprĂ©sente toutes les informations contenues dans cette transaction.

En plus de hacher et de rĂ©pertorier chaque transaction individuellement, le mineur ajoute Ă©galement une transaction personnalisĂ©e, dans laquelle il s’envoie la rĂ©compense du bloc. Cette transaction est appelĂ©e transaction coinbase et c’est ce qui crĂ©e de nouvelles unitĂ©s de cryptomonnaies. Dans la plupart des cas, la transaction coinbase est la premiĂšre Ă  ĂȘtre enregistrĂ©e dans un nouveau bloc, suivie de toutes les transactions en attente qu’elle souhaite valider.

Étape 2 : CrĂ©ation d’un arbre de Merkle

AprĂšs le hachage de chaque transaction, les hachages sont organisĂ©s en ce que l’on appelle un arbre de Merkle (Ă©galement connu sous le nom d’arbre de hachage). Un arbre de Merkle est gĂ©nĂ©rĂ© en organisant les hachages de transactions par paires, puis en les hachant.

Les nouvelles sorties de hachage sont ensuite organisĂ©es en paires et hachĂ©es une fois de plus, et le processus est rĂ©pĂ©tĂ© jusqu’à la crĂ©ation d’un hachage unique. Ce dernier hachage est Ă©galement appelĂ© hachage racine (ou racine de Merkle) et est essentiellement le hachage qui reprĂ©sente tous les hachages prĂ©cĂ©dents qui ont Ă©tĂ© utilisĂ©s pour le gĂ©nĂ©rer.

L’arbre de Merkle organise les hachages des transactions en paires et les hache ensuite.

Étape 3 : Trouver un en-tĂȘte de bloc valide (hachage de bloc)

Un en-tĂȘte de bloc fonctionne comme un identifiant pour chaque bloc individuel, ce qui signifie que chaque bloc possĂšde un hachage unique. Lors de la crĂ©ation d’un nouveau bloc, les mineurs combinent le hachage du bloc prĂ©cĂ©dent avec le hachage racine de leur bloc candidat pour gĂ©nĂ©rer un nouveau hachage de bloc. Mais en plus de ces deux Ă©lĂ©ments, ils doivent Ă©galement ajouter un nombre arbitraire appelĂ© nonce.

Ainsi, lorsque le mineur essaye de valider son bloc candidat, il doit combiner le hachage racine, le hachage du bloc précédent et un nonce, puis les soumettre tous via une fonction de hachage. Son objectif est de créer un hachage qui soit considéré comme valide.

Le hachage racine et le hachage du bloc prĂ©cĂ©dent ne pouvant pas ĂȘtre modifiĂ©s, les mineurs doivent changer la valeur nonce plusieurs fois jusqu’à ce qu’un hachage valide soit trouvĂ©. Afin d’ĂȘtre considĂ©rĂ© comme valide, la sortie (hachage de bloc) doit ĂȘtre infĂ©rieure Ă  une certaine valeur cible, dĂ©terminĂ©e par le protocole. Dans le minage Bitcoin, le hachage du bloc doit commencer par un certain nombre de zĂ©ros, c’est ce qu’on appelle la difficultĂ© de minage.

Étape 4 : Diffusion du bloc minĂ©

Comme nous venons de le voir, les mineurs doivent hacher l’en-tĂȘte du bloc encore et encore, avec diffĂ©rentes valeurs de nonce. Ils rĂ©pĂštent ce travail jusqu’à ce qu’ils trouvent un hachage de bloc valide. Le mineur qui le trouve diffusera alors son bloc sur le rĂ©seau. Tous les autres nƓuds vĂ©rifieront si le bloc et son hachage sont valides et, le cas Ă©chĂ©ant, ajouteront le nouveau bloc Ă  leur copie de la blockchain.

À ce stade, le bloc candidat devient un bloc confirmĂ©, et les mineurs passent au minage du bloc suivant. Les mineurs qui n’ont pas rĂ©ussi Ă  trouver un hachage valide Ă  temps abandonnent leur bloc candidat, et la course au minage recommence.

Que se passe-t-il si deux blocs sont minĂ©s en mĂȘme temps ?

Il arrive parfois que deux mineurs diffusent un bloc valide en mĂȘme temps et que le rĂ©seau se retrouve avec deux blocs concurrents. Les mineurs commencent ensuite Ă  miner le prochain bloc en fonction du bloc qu’ils ont reçu en premier. Cela entraĂźne la division (temporaire) du rĂ©seau en deux versions diffĂ©rentes de la blockchain.

La compĂ©tition entre ces blocs se poursuivra jusqu’à ce que le bloc suivant soit minĂ©, Ă  la suite de l’un ou l’autre des blocs en compĂ©tition. Lorsqu’un nouveau bloc est minĂ©, le bloc qui le prĂ©cĂšde est considĂ©rĂ© comme le gagnant. Le bloc qui est abandonnĂ© est appelĂ© bloc orphelin ou bloc stale, ce qui amĂšne tous les mineurs qui ont choisi ce bloc Ă  basculer vers la chaĂźne du bloc gagnant.

Qu’est-ce que la difficultĂ© de minage  ?

La difficultĂ© de minage est rĂ©guliĂšrement ajustĂ©e par le protocole afin de garantir un taux constant de crĂ©ation de nouveaux blocs et, par consĂ©quent, une Ă©mission rĂ©guliĂšre et prĂ©visible de nouvelles unitĂ©s de cryptomonnaies. La difficultĂ© s’ajuste proportionnellement Ă  la puissance de calcul (taux de hachage) consacrĂ©e au rĂ©seau.

Par consĂ©quent, chaque fois que de nouveaux mineurs rejoignent le rĂ©seau et que la concurrence augmente, la difficultĂ© de hachage augmente, empĂȘchant ainsi le temps moyen de bloc de diminuer. En revanche, si de nombreux mineurs dĂ©cident de quitter le rĂ©seau, la difficultĂ© de hachage diminuera, ce qui rendra moins difficile le minage d’un nouveau bloc. Ces ajustements permettent de maintenir le temps de bloc constant, quelle que soit la puissance de hachage totale du rĂ©seau.

Types de minages de cryptomonnaies

Il n’existe pas de mĂ©thode unique pour le minage des cryptomonnaies. L’équipement et le processus changent au fur et Ă  mesure que de nouveaux matĂ©riels et algorithmes de consensus apparaissent. En gĂ©nĂ©ral, les mineurs utilisent des appareils informatiques spĂ©cifiques pour rĂ©soudre les Ă©quations cryptographiques complexes. Voyons comment fonctionnent certaines des mĂ©thodes de minage les plus courantes.

Minage CPU

Le minage par unitĂ© centrale de traitement (CPU) implique l’utilisation du processeur d’un ordinateur pour exĂ©cuter les fonctions de hachage requises par le consensus PoW. Aux dĂ©buts du Bitcoin, le coĂ»t et la barriĂšre Ă  l’entrĂ©e du minage Ă©taient faibles. La difficultĂ© du minage pouvait ĂȘtre gĂ©rĂ©e par un processeur ordinaire, de sorte que n’importe qui pouvait essayer de miner des BTC et d’autres cryptomonnaies.

Cependant, Ă  mesure que de plus en plus de personnes commençaient Ă  miner et que le taux de hachage du rĂ©seau augmentait, miner de façon rentable devint de plus en plus difficile. En outre, l’évolution des machines de minage avec une puissance de calcul supĂ©rieure a finalement rendu le minage par processeur presque impossible. Aujourd’hui, le minage par processeur n’est plus une option viable, car tous les mineurs utilisent du matĂ©riel spĂ©cialisĂ©.

Minage GPU

Les processeurs graphiques (GPU) sont conçus pour traiter un large Ă©ventail d’applications en parallĂšle. S’ils sont gĂ©nĂ©ralement utilisĂ©s pour les jeux vidĂ©o ou le rendu graphique, ils peuvent Ă©galement servir au minage.

Les GPU sont relativement bon marchĂ© et plus flexibles que le matĂ©riel de minage par ASIC. Certains altcoins peuvent ĂȘtre minĂ©s avec des GPU, mais l’efficacitĂ© dĂ©pend de l’algorithme de minage et de la difficultĂ©.

Minage ASIC

Un Circuit intĂ©grĂ© spĂ©cifique Ă  l’application (ASIC ou Application-Specific Integrated Circuit en anglais) est conçu pour une utilisation spĂ©cifique. Dans le domaine de la crypto, il s’agit du matĂ©riel spĂ©cialisĂ© dĂ©veloppĂ© pour le minage. Le minage par ASIC est connue pour son efficacitĂ© mais aussi pour son coĂ»t Ă©levĂ©. Vu que les mineurs ASIC sont Ă  la pointe de la technologie, le coĂ»t d’une unitĂ© est beaucoup plus Ă©levĂ© que les unitĂ©s centrales de traitement (CPU) ou les cartes graphiques.

En outre, les progrĂšs constants de la technologie ASIC peuvent rapidement rendre les anciens modĂšles d’ASIC non rentables et, par consĂ©quent, nĂ©cessiter un remplacement rĂ©gulier. MĂȘme si l’on exclut les coĂ»ts d’électricitĂ©, le minage par ASIC est l’une des mĂ©thodes les plus coĂ»teuses.

Pools de minage

Comme une rĂ©compense par bloc est accordĂ©e au premier mineur qui rĂ©ussit, la probabilitĂ© de trouver le bon hachage est extrĂȘmement faible. Les mineurs ne disposant que d’un faible pourcentage de la puissance de minage ont trĂšs peu de chances de dĂ©couvrir le prochain bloc par eux-mĂȘmes. Les pools de minage offrent une solution Ă  ce problĂšme.

Les pools de minage sont des groupes de mineurs qui regroupent leurs ressources (puissance de hachage) pour augmenter la probabilité de gagner des récompenses de bloc. Lorsque le pool réussit à trouver un bloc, les mineurs partagent la récompense de maniÚre équitable entre tous les membres du pool, en fonction de la quantité de travail fournie.

Les pools de minage peuvent ĂȘtre avantageux pour les mineurs individuels en termes de coĂ»ts de matĂ©riel et d’électricitĂ©, mais leur domination dans le domaine du minage suscite des inquiĂ©tudes quant Ă  une attaque de type 51 % sur les rĂ©seaux.

Qu’est-ce que le minage de Bitcoin et comment fonctionne-t-il ?

Le Bitcoin est l’exemple le plus populaire et le mieux Ă©tabli de cryptomonnaie minable. Le minage du Bitcoin se fonde sur l’algorithme de consensus PoW.

La preuve de travail (PoW) est le mécanisme original de consensus blockchain créé par Satoshi Nakamoto. Il a été introduit dans le whitepaper (livre blanc) du Bitcoin, en 2008. En bref, la PoW détermine comment un réseau blockchain parvient à un consensus entre tous/toutes les participant(e)s réparti(e)s sans intermédiaire tiers. Pour ce faire, il exige une puissance de calcul importante afin de dissuader les acteurs malveillants.

Comme nous l’avons vu, les transactions sur un rĂ©seau PoW sont vĂ©rifiĂ©es par des mineurs. Afin de gagner le droit de miner le bloc suivant, les mineurs s’affrontent en rĂ©solvant des Ă©nigmes cryptographiques complexes Ă  l’aide de matĂ©riel de minage spĂ©cialisĂ©. Le premier mineur Ă  trouver une solution valide peut alors diffuser son bloc de transactions sur la blockchain, et recevoir la rĂ©compense de bloc.

La quantité de crypto dans une récompense de bloc varie selon les différents réseaux. Par exemple, sur la blockchain Bitcoin, un mineur qui trouve un bloc peut obtenir 6,25 BTC plus les frais en guise de récompense de bloc (en mars 2023). En raison du mécanisme de halving (réduction par moitié) du Bitcoin, la quantité de BTC dans une récompense de bloc diminue de moitié tous les 210 000 blocs (environ tous les quatre ans).

Le minage de crypto sera-t-il rentable en 2023 ?

S’il est possible de gagner de l’argent en minant des cryptomonnaies, cela nĂ©cessite une rĂ©flexion approfondie, une gestion des risques et des recherches. Cela implique Ă©galement des investissements et des risques, tels que le coĂ»t du matĂ©riel, la volatilitĂ© du cours des cryptomonnaies et les changements de protocole des cryptomonnaies. Pour attĂ©nuer ces risques, les mineurs adoptent souvent des pratiques de gestion des risques et Ă©valuent les coĂ»ts et les avantages potentiels du minage avant de se lancer.

La rentabilitĂ© du minage de cryptomonnaies dĂ©pend de plusieurs facteurs. L’un d’entre eux est l’évolution du cours des cryptomonnaies. Lorsque les cours des cryptomonnaies augmentent, la valeur en devises fiat des rĂ©compenses de minage augmente Ă©galement. Inversement, la rentabilitĂ© peut diminuer parallĂšlement Ă  la baisse des cours.

L’efficacitĂ© du matĂ©riel de minage est Ă©galement un facteur crucial pour dĂ©terminer la rentabilitĂ© du minage. Le matĂ©riel de minage peut ĂȘtre coĂ»teux et les mineurs doivent donc trouver un Ă©quilibre entre le coĂ»t du matĂ©riel et les bĂ©nĂ©fices potentiels qu’il peut gĂ©nĂ©rer. Un autre facteur Ă  prendre en compte est le coĂ»t de l’électricitĂ©, s’il est trop Ă©levĂ©, il peut peser sur les bĂ©nĂ©fices et rendre le minage non rentable.

En outre, le matĂ©riel de minage peut devoir ĂȘtre mis Ă  niveau relativement souvent, car il a tendance Ă  devenir obsolĂšte assez rapidement. Les nouveaux modĂšles seront plus performants que les anciens et si les mineurs n’ont pas le budget nĂ©cessaire pour moderniser leurs machines, ils auront probablement du mal Ă  rester compĂ©titifs.

Enfin, il y a les changements qui se produisent au niveau du protocole. Par exemple, le halving du Bitcoin peut affecter la rentabilitĂ© du minage, car il rĂ©duit de moitiĂ© la rĂ©compense pour le minage d’un bloc. En outre, Ethereum est passĂ© complĂštement du mĂ©canisme de consensus de PoW Ă  la preuve d’enjeu (PoS) en septembre 2022, ce qui a rendu le minage inutile.

Conclusion

Le minage de cryptomonnaies est un Ă©lĂ©ment essentiel du bitcoin et d’autres blockchains PoW, car il contribue Ă  la sĂ©curitĂ© du rĂ©seau et Ă  la rĂ©gularitĂ© de l’émission de nouvelles unitĂ©s. En outre, le minage peut gĂ©nĂ©rer des revenus passifs pour les mineurs. Vous pouvez en apprendre davantage grĂące Ă  ces instructions Ă©tape par Ă©tape dans notre article Comment miner de la crypto ?

Le minage prĂ©sente certains avantages et inconvĂ©nients, le plus Ă©vident Ă©tant le revenu potentiel des rĂ©compenses de blocs. Cependant, les bĂ©nĂ©fices de minage peuvent ĂȘtre affectĂ©s par un certain nombre de facteurs, notamment les coĂ»ts de l’électricitĂ© et les prix du marchĂ©. Ainsi, avant de vous lancer dans le minage, vous devez faire vos propres recherches (DYOR) et Ă©valuer tous les risques potentiels.

Plus d’informations

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