Petit guide sur le minage de bitcoins

Pour commencer, l'extraction de bitcoins (BTC) est un processus à forte intensité énergétique qui consiste à introduire de nouveaux bitcoins dans l'écosystème.

Vous pouvez y penser un instant comme à la création de nouvelles devises par différents gouvernements dans le monde. Mais contrairement aux gouvernements, l'approvisionnement en bitcoin est fixé et régulé par les lois des mathématiques qu'il est pratiquement impossible de transgresser.

De plus, ce n'est pas aussi simple que l'impression de nouveaux billets de banque par les banques. Au lieu de cela, beaucoup de travail, d'énergie et d'acquisition de coûts sont effectués avant de produire une seule pièce de monnaie, ce que l'on appelle la preuve du travail.

De plus, étant donné que les pièces de monnaie sont basées sur la technologie de la chaîne de blocs, je vous recommande de bien comprendre le concept de la blockchain.

Contrairement à l'impression de la monnaie fiduciaire par les banques centrales, les bitcoins sont exploités sur le réseau Bitcoin. Pensez-y comme à l'extraction de l'or, mais sur Internet.

Et tout comme l'extraction de l'or est coûteuse et énergivore, l'extraction de bitcoins est également intensive car elle est rare et limitée par la conception de son propre protocole.

De plus, tout comme les chercheurs d'or, les bitcoins sont exploités par des mineurs de bitcoins et ce processus d'extraction introduit de nouvelles bitcoins dans l'écosystème.

L'introduction de nouveaux bitcoins se produit lorsque les mineurs de bitcoins exploitent avec succès un bloc de bitcoins valide, ce qui leur permet de gagner la récompense du bloc avec de nouveaux bitcoins. Ce processus est parfois aussi appelé loterie car ce processus de gain de nouvelles pièces se fait sur la base de suppositions faites par les mineurs.

Toutefois, il ne s'agit pas de simples suppositions aléatoires. Il s'agit plutôt de devinettes très instruites et limitées qui demandent beaucoup d'énergie.

Pour que chaque hypothèse soit vérifiée, il faut dépenser une certaine quantité d'énergie, ce qui fait que la plupart des hypothèses échouent et que le mineur perd beaucoup d'énergie dans sa poche.

Indépendamment de cela, toutes les 10 minutes, un mineur réussit à deviner juste après avoir dépensé beaucoup d'énergie et est donc autorisé à ajouter le bloc à la chaîne et reçoit le montant de la loterie qui est la récompense du bloc.

Cela signifie que le mineur qui a réussi à deviner un bloc valide doit avoir fait d'innombrables tentatives avant d'arriver à la bonne réponse, ce qui lui a demandé beaucoup d'énergie.

Il s'agit d'une preuve de travail et, en récompense de leur énergie, les mineurs reçoivent la récompense sous forme de bitcoins qu'ils peuvent ensuite vendre ou de HODL au prix courant du marché.

À l'heure actuelle, la récompense pour avoir trouvé un bloc valide sur le réseau de Bitcoin est de 12,5 Bitcoins nouvellement créés. En 2009, au début du réseau Bitcoin, la récompense pour le bloc était de 50 BTC. Cette récompense diminue de moitié tous les 4 ans pour maintenir l'inflation et atteindre l'offre totale de 21 millions de bitcoins en 2120.

C'était une façon non technique de comprendre ce qu'est l'exploitation des bitcoins et comment elle fonctionne à un niveau supérieur.

Examinons maintenant une explication plus technique de l'extraction de bitcoin.

Avant de plonger dans l'extraction de bitcoin, il est nécessaire d'expliquer quelques termes pour avoir une meilleure compréhension.

Bitcoin utilise le SHA-256, une fonction mathématique qui prend une entrée de n'importe quelle taille et produit une sortie de longueur fixe à chaque fois. La sortie générée est appelée hash ou Bitcoin Hash.

L'arbre Merkel est un arbre de hachage ou le dernier hache de cet arbre est appelé la racine Merkel ou hache racine. C'est un concept de l'informatique et de la cryptographie sur lequel est basé l'extraction de Bitcoin.

La cible et la difficulté du réseau Bitcoin sont similaires, mais la difficulté est plus compréhensible dans la nature humaine. La cible est un nombre de 256 bits (extrêmement grand), obtenu en hachant l'en-tête du bloc précédent d'une certaine manière, que tous les clients Bitcoin partagent, tandis que la difficulté est une mesure de l'effort pour trouver un hachage inférieur ou égal à une cible donnée et est mesurée en taux de hachage.

Bitcoin nonce est un champ particulier de 32 bits (4 octets) en entrée de la fonction de hachage SHA-256 dont la valeur doit être définie de telle sorte que la sortie hachée contienne un certain nombre de zéros de tête qui doivent être égaux ou inférieurs à la cible. Et c'est ce champ que les mineurs utilisent pour obtenir la sortie requise.

Ne vous laissez pas submerger au cas où vous n'auriez pas bien compris les termes mentionnés ci-dessus. Je vais relier tous les points pour vous montrer une image plus grande qui clarifiera les choses.

Mais pour relier les points, je dois me référer à mon explication de l'exploitation minière du bitcoin dans la section précédente. Si vous vous souvenez, nous avons discuté de la façon dont les mineurs gagnent à la loterie en devinant les données correctes qu'il est impossible de trouver sans dépenser de l'énergie.

Voyons comment un mineur peut gagner à cette loterie...

Pour réussir à miner un bloc, un mineur doit hacher l'en-tête du bloc de manière à ce qu'il soit inférieur ou égal à la "cible". Cet en-tête de bloc est créé en hachant toutes les transactions dans un bloc, formant ainsi un arbre Merkel avec une racine Merkel.

De plus, cette racine est combinée avec un hachage du dernier bloc et un nonce. Maintenant, ces données brutes de la racine de Merkel + hachage précédent + nonce + horodatage sont placées dans une fonction SHA-256 pour produire un certain type de sortie de hachage qui est conforme à la cible.

La cible, au moment de la rédaction de cet article, est que le hachage SHA-256 de l'en-tête d'un bloc doit être une chaîne alphanumérique de 256 bits, et doit commencer par 17 zéros. Vous pouvez également voir ici qu'à un certain moment de l'histoire, la cible était d'obtenir un hachage de bloc avec 8 zéros. La cible change en tandem avec le changement de difficulté tous les 2016 blocs.

Les mineurs arrivent alors à ce hachage particulier (ou cible) en faisant varier une petite partie des en-têtes du bloc, ce que l'on appelle un "nonce". Un nonce commence toujours par "0" et est incrémenté à chaque fois pour obtenir le hash (ou la cible) requis.

Étant donné que la variation du nonce se fait au coup par coup, les chances d'obtenir ce hash (ou cible) particulier, qui commence par ces nombreux zéros, sont très faibles. Par conséquent, un mineur doit faire de nombreuses tentatives en faisant varier le nonce et la variation continue du nonce de manière incrémentielle est appelée "deviner mathématiquement la preuve".

Et cela nécessite une énorme puissance de calcul et des ressources matérielles qui prouvent qu'une grande quantité de travail est effectuée avant d'extraire un bloc individuel. C'est pourquoi on appelle cela la "preuve du travail".

Et de cette façon, le mineur qui obtient le bon hachage de bitcoin selon la cible en premier remporte la loterie et obtient la récompense de 12,5 BTC pour le bloc.

De cette façon, le bloc et les transactions présentes dans ce bloc sont ajoutés et mis à jour dans le grand livre universel de Bitcoin appelé "chaîne de blocage de Bitcoin".

Pour conclure, je vais vous montrer deux graphiques simplistes de l'extraction de bitcoin qui vous aideront à mieux comprendre. J'ai emprunté ces graphiques à l'internet.

Le niveau de difficulté détermine le début du hachage cible, qui change toutes les 2016 blocs, environ toutes les deux semaines.

Tout compte fait, cela peut sembler être une idée fantastique pour vous permettre de commencer à exploiter les mines de bitcoin et de gagner de l'argent car le réseau est ouvert à tous. Cependant, l'exploitation minière de Bitcoin a beaucoup évolué au cours des neuf dernières années.

Au départ, lorsqu'il n'y avait pas d'échanges de bitcoins, la seule façon de les obtenir était de mettre en place un nœud complet et de commencer l'extraction sur votre CPU jusqu'à ce que vous trouviez un bloc valide. Mais cela n'est plus possible.

L'extraction de bitcoin devient de plus en plus difficile, car de plus en plus de mineurs se joignent à l'opération pour maintenir l'équilibre de la génération de nouvelles pièces. Et au fil des ans, de nombreux mineurs équipés de GPU et d'ASIC spéciaux ont rejoint le réseau Bitcoin, élevant ainsi la barre de la difficulté à un niveau tel qu'il n'est plus rentable, ni même possible, d'extraire des pièces sur les CPU.

Aujourd'hui, l'exploitation minière est devenue une tâche de niche qui nécessite de lourds investissements dans du matériel spécial, beaucoup d'électricité et d'autres dispositifs de refroidissement. C'est pourquoi elle se fait maintenant dans les centres de données et les grandes exploitations minières.