Qu’est-ce que le minage de cryptomonnaies ?
Le minage de cryptomonnaies consiste à utiliser du matériel informatique pour effectuer des calculs de hachage dans un réseau blockchain reposant sur la preuve de travail (Proof of Work, PoW), afin de contribuer à l’enregistrement des transactions, à la création des blocs et à la sécurité du réseau. Les participants sont appelés mineurs. Sur Bitcoin, par exemple, ils peuvent recevoir des bitcoins nouvellement émis et les frais des transactions du bloc une fois leur bloc conforme aux règles et adopté par le réseau.
Les fonctions essentielles du minage
Le minage ne concerne pas seulement l’émission de nouvelles unités. Il contribue aussi à l’enregistrement des transactions et à la sécurité du réseau.
Inscrire les transactions dans le registre. Les mineurs collectent et vérifient les transactions en attente, puis les regroupent dans un bloc. Un bloc est un ensemble de transactions et de données associées. Les nouveaux blocs suivent les précédents pour former une blockchain continuellement mise à jour.
Augmenter le coût d’une réécriture des données. Produire un bloc conforme demande du travail de calcul. Pour réécrire un historique déjà adopté, un attaquant doit refaire le travail correspondant et rattraper les blocs que le réseau continue d’ajouter. Cela nécessite une puissance de calcul importante et rend la modification de l’historique plus difficile. Les autres ordinateurs du réseau, les nœuds, valident toujours les blocs indépendamment : le travail de calcul ne rend pas valide une transaction contraire aux règles.
Émettre de nouvelles unités selon les règles et fournir une incitation. Sur Bitcoin, les nouvelles unités sont émises par la subvention de bloc, tandis que les frais proviennent du transfert de bitcoins existants. Ensemble, ils constituent la récompense de bloc, qui incite économiquement les mineurs à investir du matériel et de l’électricité. Les autres réseaux peuvent appliquer des règles de répartition différentes.
Comment fonctionne le minage ?
En prenant Bitcoin comme exemple, on peut distinguer cinq étapes :
Collecter et vérifier les transactions. Le système de minage récupère les transactions pas encore incluses dans un bloc et vérifie notamment leurs signatures, leurs montants et si les fonds ont déjà été dépensés.
Construire un bloc candidat. Les transactions sélectionnées sont regroupées dans un nouveau bloc prêt à être soumis, avec une transaction spéciale permettant de réclamer la récompense selon les règles.
Répéter les calculs. Les machines modifient continuellement les données candidates et calculent le hachage de l’en-tête du bloc. L’en-tête contient des informations résumant le bloc ; le hachage transforme ces données en résultat numérique. La machine doit trouver un résultat inférieur ou égal à la cible du réseau, ce qui exige généralement de nombreuses tentatives.
Diffuser le résultat. Une fois un résultat conforme trouvé, le système envoie le bloc aux autres nœuds du réseau. Ces ordinateurs exécutent le logiciel du réseau et vérifient indépendamment la validité des transactions, des récompenses et du résultat de calcul.
Le bloc est adopté et le minage continue. Après l’adoption d’un bloc valide dans la chaîne courante, les mineurs peuvent recevoir la récompense selon les règles et poursuivre la compétition pour le bloc suivant. Si plusieurs branches valides apparaissent simultanément, les règles du réseau déterminent celle à adopter.
Vérifier la validité des transactions et répéter les calculs de hachage sont deux tâches distinctes. Le hachage sert à concourir pour la production de blocs. Le mécanisme est détaillé dans la preuve de travail.
Le taux de hachage mesure le nombre de calculs de hachage par unité de temps. Les mineurs peuvent travailler seuls ou rejoindre un pool de minage. Celui-ci organise la puissance de plusieurs mineurs et répartit les revenus selon leurs contributions et son mode de règlement. Il mesure généralement les contributions à l’aide des parts de travail (shares) soumises : ces résultats atteignent un seuil de difficulté plus bas fixé par le pool, mais la plupart ne suffisent pas à constituer un bloc accepté par tout le réseau. Un pool peut réduire la variabilité des revenus liée à la production de blocs en solo, sans augmenter artificiellement la probabilité théorique de produire un bloc à puissance égale.
Quel équipement faut-il pour miner ?
Le matériel requis dépend de l’algorithme du réseau. Le minage de Bitcoin utilise généralement des machines ASIC. Un ASIC est une puce spécialisée dans un calcul particulier, capable d’exécuter efficacement les hachages correspondants. Certains autres réseaux à preuve de travail peuvent utiliser des cartes graphiques ou d’autres matériels ; un même équipement ne convient pas à tous les réseaux.
Outre les machines, les conditions d’exploitation suivantes sont nécessaires :
Alimentation et électricité fiable : Fournir continuellement une électricité conforme aux besoins des machines ; alimentations et câblage doivent supporter leur charge.
Refroidissement et locaux : Les équipements produisent de la chaleur et nécessitent une ventilation ou d’autres installations de refroidissement. Le bruit et l’espace influencent aussi le choix du site.
Connexion réseau : Recevoir les transactions et les nouveaux blocs, puis soumettre rapidement les résultats. Une connexion instable peut laisser une machine travailler sur une tâche dépassée.
Logiciel de minage : Se connecter à un nœud ou à un pool, obtenir les tâches, répartir le travail entre les appareils et soumettre les résultats. Un portefeuille ou une adresse de réception associé sert à recevoir les revenus.
Pour comparer des équipements, il faut considérer à la fois leur taux de hachage et leur consommation électrique, donc leur vitesse de calcul et l’électricité utilisée en fonctionnement. À taux de hachage égal, la consommation, la stabilité et les coûts de maintenance peuvent différer.
Principaux risques et difficultés
Coûts d’électricité, d’équipement et de maintenance
Les revenus doivent couvrir l’électricité, le refroidissement, les réparations, les frais du pool et la dépréciation du matériel. L’achat d’une machine ne garantit pas de récupérer son coût, même si elle fonctionne normalement. Une consommation et un prix de l’électricité plus élevés augmentent généralement les coûts permanents.
Variations du prix et des récompenses
Une même quantité de récompenses vaut moins lorsque le cours baisse. La subvention de Bitcoin diminue aussi suivant les règles du halving, tandis que les revenus de frais varient avec la demande de transactions. Une subvention nulle n’arrête pas le minage au niveau du protocole, mais le calendrier d’émission seul ne permet pas de déterminer quelle puissance les frais futurs pourront financer.
Concurrence de puissance de calcul et variabilité des revenus
À puissance constante pour une machine, une augmentation de la puissance des autres mineurs réduit sa part relative. Bitcoin ajuste aussi périodiquement la difficulté à partir des temps de production passés afin de rapprocher l’intervalle moyen de la cible. Trouver un résultat valide est aléatoire : fonctionner plus longtemps ne garantit pas que le prochain bloc reviendra à cette machine.
Pannes et risques d’exploitation
La chaleur, les coupures d’électricité, les pannes ou les interruptions réseau réduisent le temps de travail utile et peuvent entraîner des coûts de réparation et de sécurité. Les nouvelles générations de machines peuvent aussi supprimer l’avantage économique d’anciens appareils.
L’adhésion à un pool implique de considérer ses frais, ses règles de règlement et la capacité de paiement de l’opérateur. Le cloud mining consiste généralement à payer pour utiliser la puissance exploitée par un tiers : l’acheteur dépend donc de la fourniture réelle de cette puissance et du respect du contrat. Les rendements publicitaires ne remplacent pas la vérification des activités réelles.
Énergie et exigences réglementaires
La possibilité de miner dans un lieu dépend aussi des exigences locales relatives à l’électricité, aux locaux, au bruit, à la fiscalité et aux activités concernées. Elles varient selon les régions et peuvent changer. La participation autorisée par un protocole ne signifie pas que des machines peuvent être installées directement dans n’importe quel lieu.
Comprendre le minage demande donc d’examiner ensemble les mécanismes du réseau, l’investissement matériel et les conditions réelles d’exploitation, pas seulement le nombre de jetons pouvant être reçus.
Termes associés
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