Bitcoin Mining Unplugged : Comment ça marche vraiment

Explication du Minage de Bitcoin

Vous savez déjà ce qu'est le minage, n'est-ce pas ? C'est simplement le processus de création de nouvelles cryptomonnaies à l'aide de matériel de minage spécialisé. Il en va de même pour le minage de Bitcoin, c'est aussi un processus de génération de nouveaux Bitcoins à l'aide des mineurs ASIC les plus spécialisés et spécifiquement conçus.

Une fois que les mineurs Bitcoin résolvent les énigmes mathématiques, les mineurs reçoivent les plus grandes récompenses et le minage protège également Bitcoin contre les attaques telles que la double dépense ou d'autres attaques malveillantes.

La vérification est une partie intégrante qui favorise la sécurité partout, n'est-ce pas ? Même dans le minage de Bitcoin, les mineurs vérifient les nouvelles transactions avant de les ajouter au registre principal.

Un nouveau bloc est miné toutes les 10 minutes en moyenne. Une fois qu'un bloc est téléchargé sur la blockchain, la transaction est confirmée.

Mécanisme de Fonctionnement du Minage de Bitcoin

Les Bitcoins ne sont pas envoyés et reçus comme des pièces jointes dans un e-mail. Les Bitcoins contiennent des adresses publiques, et cette adresse publique a une clé privée qui aide le mineur à signer numériquement les nouvelles demandes de transaction.

Savez-vous qu'il existe des entrées qui contiennent l'enregistrement de toutes les transactions qui ont eu lieu précédemment sur la chaîne ? En utilisant les transactions précédentes uniquement, les nouvelles transactions de minage de Bitcoin sont effectuées.

Tout comme les autorités bancaires vérifient vos documents sur demande, les mineurs examinent également deux choses initialement pour les transactions Bitcoin. Ils vérifient d'abord les signatures numériques que vous fournissez car cela confirme que vous êtes un destinataire des données.

Deuxièmement, ils vérifient que vous n’avez pas déjà utilisé ces entrées. Afin de compléter cette deuxième vérification, les mineurs recherchent des informations dans une base de données publiquement accessible connue sous le nom de blockchain pour voir si elles ont déjà été utilisées dans une transaction ou sont toujours disponibles.

Chaque système connecté au réseau Bitcoin possède une copie des transactions de la blockchain.

Les mineurs sont ceux qui sont responsables du maintien de la sécurité du réseau car ils vérifient et examinent l'identification des clients et recherchent la preuve que le client dispose d'un montant d'argent requis pour effectuer la transaction.

Le mineur ajoutera la transaction à sa liste de toutes les transactions légitimes effectuées au cours des dernières minutes si tout est vérifié.

Un seul mineur sera choisi toutes les quelques minutes pour ajouter un bloc, ou sa liste, à la blockchain principale, mettant à jour le registre public.

En dehors de cela, il y a quelques éléments importants impliqués dans le fonctionnement du minage de Bitcoin qui impliquent le nonce, les nœuds et les incitations des mineurs.

Discutons-en en détail dans la section suivante pour savoir comment ils fonctionnent tous de manière cohérente pour assurer le bon fonctionnement.

Processus et Composants du Minage de Bitcoin

Voici les paramètres cruciaux de Bitcoin qui sont requis pour son fonctionnement ainsi que son fonctionnement, comprenons-le en détail.

1. Nonce

Les mineurs modifient un champ de 32 bits connu sous le nom de nonce Bitcoin lorsqu'ils travaillent sur de nouveaux blocs de blockchain.

Les mineurs utilisent ce nombre aléatoire pour s'assurer que chaque bloc a un hachage ou une signature électronique distincte.

Les mineurs devinent les différentes réponses pour trouver celle qui produit un bloc valide en modifiant le nonce, ce qui change le hash du bloc.

Le nonce est la seule composante inconnue dans le minage de Bitcoin ; toutes les autres entrées de l’algorithme de hachage sont prévisibles.

L'acte de deviner est effectué par les mineurs utilisant les nœuds Bitcoin dans le consensus de preuve de travail.

L’algorithme SHA-256 est ce qui aide à la sélection du nonce. Lorsqu’il est correctement deviné, les mineurs sont récompensés par les récompenses de bloc Bitcoin, qui sont distribuées toutes les dix minutes.

De manière inhabituelle, deux mineurs ne généreront jamais le même hash pour un bloc particulier, car chaque nonce est effectivement un nombre aléatoire. Par conséquent, si un mineur découvre une solution, les autres pourront la confirmer rapidement et ajouter le bloc à la chaîne.

Le nonce est également utilisé pour résister à l'« attaque des 51 % ». Elle implique qu'un groupe sélectionné de mineurs détenant plus de la moitié de la capacité de calcul du réseau peut potentiellement influencer la blockchain pour son propre profit.

2. Nœuds

Les ordinateurs exécutant le logiciel Bitcoin et connectés au réseau Bitcoin sont connus sous le nom de nœuds Bitcoin. Les nœuds Bitcoin transmettent, traitent, stockent et vérifient les transactions avec Bitcoin.

Les transactions Bitcoin sont regroupées et stockées dans des unités connues sous le nom de blocs. C’est de là que vient le mot « blockchain » : les transactions passées sont conservées dans des blocs interconnectés.

Les nœuds doivent confirmer que les transactions d’un bloc sont légitimes avant que le bloc ne soit ajouté à la blockchain.

Cette vérification consiste à déterminer si un expéditeur possède effectivement le Bitcoin qu’il tente d’envoyer, ainsi que si le même Bitcoin n’a pas été dépensé une seconde fois (double dépense).

Le consensus est le processus par lequel différents nœuds parviennent à un accord sur la légitimité d’un bloc (et de toutes les transactions qu’il comprend) avant que le bloc ne soit ajouté à la blockchain.

Puisque Bitcoin est un système de paiement pair-à-pair, il n’y a pas d’intermédiaires ou de tiers pour imposer des règles de consensus à l’ensemble du réseau. Les nœuds doivent s’entendre entre eux. Ils utilisent le programme Bitcoin pour y parvenir.

Le logiciel Bitcoin comprend une copie complète de la blockchain Bitcoin ainsi que les directives du protocole.

Ainsi, après avoir téléchargé et connecté au réseau Bitcoin, un nœud obtient l’accès aux transactions historiques en double et à un ensemble de règles pour la vérification des transactions, comme tous les autres nœuds Bitcoin.

3. Incitations pour les mineurs

Les récompenses de bloc sont un mécanisme utilisé pour encourager le minage de bitcoin. Cependant, il devient crucial d'examiner des stratégies alternatives pour encourager les mineurs à maintenir la sécurité du réseau, compte tenu de la réduction de moitié imminente de la récompense de bloc.

D’autres suggestions ont été faites pour des substituts ou des incitations supplémentaires à la récompense de bloc, en plus des frais de transaction.

La réaction de la communauté à ces suggestions a été mitigée, car elles présentent des avantages et des inconvénients.

Alors que certains soutiennent que cela pourrait conduire à un réseau plus décentralisé, d’autres s’inquiètent des inconvénients potentiels de dépendre uniquement des frais de transaction.

Des milliers de transactions sont traitées quotidiennement par le réseau Bitcoin, avec une moyenne de quatre transactions par seconde. Des blocs de ces transactions sont gérés.

Jusqu’à 1 mégaoctet de transactions peut être effectué dans chaque bloc, ce qui signifie qu’il pourrait y avoir une seule transaction ou des centaines d’entre elles.

Les mineurs reçoivent des incitations en compensation de la gestion de ces blocs de transactions. De nouveaux bitcoins qui sont libérés dans le réseau sont utilisés comme incitations de bloc pour les mineurs.

Ce système de récompense est conçu de telle sorte que tous les 210 000 blocs minés, ce qui prend jusqu'à quatre ans au total, la prime globale est divisée par deux. C'est une mesure calculée pour contrôler l'offre globale à un moment donné, protégeant ainsi la valeur de la pièce.

Les mineurs considèrent la récompense de bloc comme une incitation monétaire claire. Ils peuvent soit conserver la quantité substantielle de Bitcoin qu’ils reçoivent en résolvant un bloc, soit la vendre contre de la monnaie fiduciaire. De plus, la récompense de bloc peut être utilisée pour réduire les frais liés au minage, tels que l’électricité et les dépenses d’équipement.

Mais le réseau Bitcoin dans son ensemble bénéficie également de la récompense de bloc. La fiabilité et la sécurité de la blockchain augmentent à mesure que davantage de mineurs contribuent leur puissance de traitement au réseau.

Par conséquent, cela améliore l’attrait de Bitcoin pour les futurs utilisateurs et investisseurs.

Pourquoi miner du Bitcoin ?

Cela semblerait trop beau pour être vrai si nous disions que personne ne mine pour des récompenses ou de l’argent, n’est-ce pas ? La majorité des gens investissent leur temps et leur argent dans les ressources de minage de Bitcoin pour recevoir de plus grandes récompenses en retour.

On sait également que les récompenses Bitcoin sont divisées par deux tous les quatre ans. En 2009, les récompenses BTC étaient de 50 BTC, en 2012 les récompenses ont été divisées par deux pour atteindre 25 BTC, en 2016 les récompenses BTC ont été divisées par deux pour atteindre 12,5 BTC et ensuite en 2020 les récompenses ont été réduites à 6,24.

En avril 2024, les récompenses de minage de Bitcoin ont été réduites à 3,125 BTC. La possibilité de miner des Bitcoins diminue à chaque halving et le minage devient d’autant plus important que l’offre de nouveaux Bitcoins diminue lentement.

Il est prévu qu’en 2140, il n’y aura plus de place pour la création de Bitcoins.

Le minage de Bitcoin est également crucial pour écarter le problème persistant de la double dépense.

Comprenons ce qu'est la double dépense, en prenant un exemple. Par exemple, Andrew a 10 $ et il les donne à Jack. Jack serait-il sûr d'avoir bien reçu le montant plutôt qu'une contrefaçon ? On peut dire que oui dans le monde physique, mais ce n'est pas le cas dans le monde virtuel.

En réalité, Andrew devrait trouver des éléments physiques tels que de l'encre, du papier, des machines, etc. pour fabriquer une réplique convaincante de 10 $. Cependant, dans le monde virtuel, cela peut être fait facilement avec quelques techniques et outils à un coût effectivement moindre.

De même, Bitcoin est également sujet à de tels problèmes de double dépense. Avec l'enregistrement des transactions Bitcoin sur tous les nœuds, de tels problèmes peuvent être évités, ce qui rend le minage de Bitcoin important.