Comprendre le processus de crypto mining : des bases à l'application pratique

Introduction : Pourquoi tout le monde s'intéresse-t-il au Mining ?

Dans le monde de la blockchain, le Mining n'est pas seulement un processus technique pur - c'est la colonne vertébrale qui maintient l'intégrité et la stabilité du réseau. Les mineurs jouent le rôle de gardiens des données, vérifiant la validité des transactions et garantissant qu'il n'y a pas de double dépense des monnaies numériques. Mais cette fonction importante vient avec une opportunité en or : gagner de nouvelles monnaies en tant que récompenses.

Comment fonctionne réellement le Mining ?

Lorsque vous transférez des crypto-monnaies de votre portefeuille à un autre, l'opération ne se produit pas immédiatement. Au lieu de cela, votre transaction va dans une zone d'attente appelée mempool, où elle se trouve avec des milliers d'autres transactions en attente de confirmation.

Les mineurs prennent un ensemble de ces transactions en attente et les regroupent en une “bloc” unique. Mais avant d'ajouter ce bloc à la chaîne, ils doivent résoudre une énigme mathématique très complexe. L'énigme nécessite des millions de tentatives en utilisant une puissance de calcul énorme.

Le premier mineur à trouver la solution correcte obtient le privilège de diffuser le bloc sur le réseau. Ensuite, les autres mineurs vérifient la validité de ce bloc et l'ajoutent à leur propre copie de la blockchain.

Les étapes techniques du Mining en détail

Étape 1 : Convertir les données en chiffres

Chaque transaction passe par une fonction de hachage cryptographique, qui la transforme en une chaîne de caractères et de chiffres de longueur fixe. Cette valeur (hash) identifie la transaction de manière unique - tout changement, même minime, dans les données d'origine entraîne un numéro complètement différent.

Le mineur ajoute également une transaction spéciale pour lui-même au début du bloc (coinbase transaction), où il se transfère la récompense du bloc. C'est ainsi que de nouvelles monnaies sont créées.

Phase deux : Construction d'un arbre Merkle

Au lieu de conserver une longue liste de données de hachage, les mineurs les organisent de manière hiérarchique dans une “arbre”. Chaque paire de valeurs de hachage est à nouveau combinée, et le processus est répété jusqu'à obtenir un seul numéro au sommet (root hash) qui représente toutes les transactions.

étape trois : recherche de la solution

Ici commence le vrai travail. Le mineur prend :

• Racine Merkle du bloc actuel
• hash du bloc précédent
• Un nombre aléatoire appelé nonce

Il combine ces éléments et teste le résultat. Si le résultat est inférieur au chiffre cible (, qui est déterminé par le protocole ), une solution est trouvée ! Sinon, il change le nonce et essaie à nouveau… Et ainsi des millions de fois.

Étape quatre : Publication sur le réseau

Lorsque le mineur trouve la solution correcte, il diffuse immédiatement le bloc. Les autres mineurs vérifient rapidement sa validité et, s'ils l'approuvent, ils l'ajoutent à la chaîne et tout le monde commence à miner le bloc suivant.

Que se passe-t-il lors d'un conflit de blocs ?

Parfois, deux mineurs différents trouvent la solution presque au même moment, et deux blocs valides en concurrence sont diffusés. Le réseau se divise temporairement - certaines nœuds suivent une chaîne, tandis que d'autres suivent la seconde chaîne.

La compétition ne se termine que lorsque le bloc suivant est miné. Le bloc qui suit dans la plus longue chaîne devient le gagnant, et l'autre est exclu (orphan block), et tous les mineurs qui ont travaillé dessus retournent à la chaîne principale.

Niveau de difficulté : Comment le réseau maintient-il l'équilibre ?

Le protocole ne laisse pas la difficulté de mining constante. Au lieu de cela, elle est constamment ajustée en fonction de la quantité de puissance de calcul disponible sur le réseau (taux de hachage).

Lorsque de nouveaux mineurs rejoignent et que le taux de hachage augmente, la difficulté augmente - sinon, les blocs seraient résolus trop rapidement. Et lorsque les mineurs partent, la difficulté diminue. De cette manière, le temps moyen de production d'un bloc reste constant, quelle que soit la taille du réseau.

Types d'appareils utilisés

Mining par processeur (CPU)

Au début du Bitcoin, n'importe qui pouvait miner en utilisant un processeur ordinaire. Mais avec l'augmentation de la difficulté et du nombre de mineurs, cela n'est plus du tout rentable aujourd'hui.

Cartes graphiques (GPU)

Les unités de traitement graphique, généralement utilisées pour les jeux, peuvent également miner. Elles sont moins spécialisées et moins chères que les équipements avancés, mais elles restent peu pratiques pour miner du bitcoin.

Circuits intégrés spécifiques à l'application

Ces appareils ont été fabriqués exclusivement pour le Mining. Ils offrent une très haute efficacité, mais sont très coûteux. La technologie évolue rapidement, ce qui rend les anciens appareils rapidement non rentables.

Pools de Mining

Le mineur individuel, surtout avec des ressources limitées, a très peu de chances de trouver un bloc tout seul. Ainsi, plusieurs mineurs unissent leurs forces dans un pool. Lorsque le pool trouve un bloc, tout le monde partage la récompense en fonction de l'effort contribué par chacun.

minage cloud

Au lieu d'acheter des équipements coûteux, le mineur loue de la puissance de calcul auprès d'un fournisseur de services. C'est plus facile d'entrer, mais cela comporte des risques de fraude et des bénéfices moindres.

Mining de Bitcoin : l'état le plus célèbre

Le Bitcoin utilise l'algorithme “Proof of Work” (Proof of Work), qui est le mécanisme de consensus inventé par Satoshi Nakamoto en 2008.

Dans le PoW, tous les participants doivent investir de l'énergie informatique et de l'électricité réelle. Cela rend très difficile pour quiconque de dangereux d'attaquer le réseau - car l'attaque lui coûterait des millions de dollars.

Concernant les récompenses : À partir de maintenant, un mineur de Bitcoin reçoit 3,125 BTC pour chaque bloc. Mais il existe un mécanisme appelé “halving” ( - tous les 210 000 blocs ) environ tous les 4 ans (, la récompense est divisée par deux.

Est-ce que le Mining est rentable ?

La réponse : cela dépend de nombreux facteurs.

Prix des cryptomonnaies : Lorsque le prix du bitcoin ) augmente comme c'est le cas actuellement, où il se négocie autour de 88 340 dollars avec une hausse de 0,31 % en 24 heures (, la valeur des récompenses que vous obtenez augmente. À l'inverse, une baisse du prix signifie moins de profits.

Efficacité des appareils : Un nouvel appareil ASIC vous donnera de meilleurs rendements qu'un ancien appareil, mais vous devrez payer plus à l'avance.

Coûts de l'électricité : c'est là que réside le plus grand problème. Si vos factures d'électricité sont très élevées, elles pourraient manger tous vos bénéfices.

Développements protocolaires : le halving réduit les récompenses de 50 %, ce qui impacte la rentabilité. Certaines monnaies, comme Ethereum, ont complètement abandonné le mining et sont passées à “Proof of Stake” )Proof of Stake( en septembre 2022.

Volume d'exploitation : Le mining à grande échelle réduit les coûts unitaires et améliore les profits.

Résumé

Le mining est une partie essentielle du monde du Bitcoin et de la blockchain. Sans les mineurs, il n'y a pas de réseau sécurisé ni de nouvelles devises. Mais avant d'investir, comprenez tous les aspects - combien vous coûteront le matériel et l'électricité, quel est le profit attendu, et comment vos investissements pourraient être affectés par les fluctuations du marché et les évolutions techniques.

Faites vos propres recherches et évaluez les risques avec soin avant de commencer.