Comment fonctionne le minage de bitcoins ?

Le minage de bitcoins est le processus qui ajoute de nouvelles transactions au registre du bitcoin et met en circulation de nouveaux bitcoins. Les mineurs font tourner des machines qui rivalisent pour résoudre une énigme mathématique. Environ toutes les 10 minutes, l'un d'eux l'emporte, ajoute un bloc de transactions et est rémunéré en bitcoins.

Quelle énigme les mineurs résolvent-ils ?

Les mineurs rassemblent les transactions en attente dans un bloc candidat. Ils font ensuite passer un résumé de ce bloc dans SHA-256, une fonction de hachage, c'est-à-dire une formule qui transforme n'importe quelle donnée en une suite de caractères de longueur fixe. Le résultat paraît aléatoire, et la moindre modification de la donnée d'entrée produit un résultat complètement différent.

Le réseau fixe une cible. Un bloc n'est valide que si son hash, lu comme un nombre, est inférieur à cette cible. Il n'existe aucun raccourci pour en trouver un, alors les mineurs modifient un petit champ du bloc appelé nonce et réessaient. Une seule machine moderne effectue des milliers de milliards d'essais par seconde. Le premier mineur qui trouve un hash valide diffuse le bloc, et les autres nœuds peuvent vérifier la réponse presque instantanément.

Ce système s'appelle la preuve de travail (proof of work). C'est l'un des deux grands modèles présentés dans preuve de travail ou preuve d'enjeu.

Qu'est-ce que l'ajustement de la difficulté ?

Le bitcoin vise un bloc environ toutes les 10 minutes. Si davantage de machines rejoignent le réseau et que les blocs arrivent plus vite, le logiciel rend l'énigme plus difficile. Si des mineurs partent, elle devient plus facile. L'ajustement se fait automatiquement tous les 2 016 blocs, soit environ deux semaines.

C'est pourquoi ajouter de la puissance de calcul ne produit pas de bitcoins plus vite. Cela ne fait que relever la barre pour tout le monde.

Comment les mineurs sont-ils rémunérés ?

Le mineur de chaque bloc reçoit deux choses :

• La récompense de bloc. Un montant fixe de bitcoins nouvellement créés. Elle était de 50 bitcoins en 2009 et est divisée par deux tous les 210 000 blocs, un événement appelé halving. Depuis avril 2024, elle est de 3,125 bitcoins.
• Les frais de transaction. Les utilisateurs associent des frais à leurs transactions, et les mineurs ont tendance à inclure en priorité celles qui paient le plus.

Qui mine des bitcoins aujourd'hui ?

Les premières années, on minait sur des ordinateurs personnels. Aujourd'hui, le travail est effectué par des ASIC (circuits intégrés spécifiques à une application), des puces conçues uniquement pour le hachage SHA-256. Elles fonctionnent généralement dans des entrepôts installés à proximité d'une électricité bon marché.

Comme chaque machine n'a qu'une chance infime de remporter un bloc, la plupart des mineurs rejoignent un pool de minage. Un pool combine la puissance de calcul de nombreux participants et répartit les récompenses selon le travail fourni par chacun.

Le minage est critiqué sur deux plans. Il consomme de grandes quantités d'électricité, avec un coût environnemental qui dépend de la source d'énergie. Et une poignée de grands pools produisent depuis longtemps la plupart des blocs, ce qui soulève des inquiétudes quant à la concentration. Un groupe contrôlant la majeure partie de la puissance de calcul pourrait, en théorie, mener une attaque des 51 % et perturber des transactions récentes.