Le minage, activité indispensable au fonctionnement du réseau bitcoin

Le minage, pour sa part, est une activité qui nécessite une forte utilisation du matériel informatique pour exécuter un algorithme issu de la cryptographie, afin de confirmer les blocs de transactions et d’assurer la sécurité du réseau. L’exécution de ces algorithmes est très coûteuse en matériel et également en énergie. C’est pourquoi il arrive que les mineurs se regroupent entre eux, ils forment alors un pool, pour se répartir le travail et donc les coûts matériels et énergétiques. Un mineur peut cependant miner seul.

« Miner » signifie donc exécuter un certain algorithme – le SHA-256 – de nombreuses fois jusqu’à ce qu’il trouve un résultat qui prouve qu’il a bien trouvé un bloc, selon certains critères propres au système du Bitcoin. Le plus souvent le mineur doit exécuter cet algorithme plusieurs milliards de fois par seconde pendant plusieurs minutes avant de trouver un bloc.
Lorsqu’on l’exécute, le SHA-256 produit une chaîne de caractères plus ou moins aléatoires que l’on appelle un « hash ». Un exemple de hash pourrait être: (g912fg1cdd3f842g18688cbbc22c9c9fa76eg192gd403dg511b880g684) Trouver un bloc revient à trouver le hash qui commence par un certain nombre de zéros. Pour ce faire, les mineurs exécutent l’algorithme en y ajoutant un incrément, qu’ils augmentent à chaque tour, jusqu’à ce qu’ils trouvent le bon hash.

Un exemple permet de mieux comprendre ce fonctionnement 

Tout d’abord prenons une chaîne de caractères au hasard, par exemple « 1234567890 Bitcoins ». En appliquant l’algorithme SHA-256 à cette chaîne de caractère, on obtient comme résultat le hash suivant : (506f841085373238d1f8bc82e234e8b3baddb7b4b6315db3e1750dec6c310d99). Or, ce hash ne commence pas par zéro. On réapplique donc l’algorithme à la chaîne de caractères, en y ajoutant cette fois un incrément : « 12345678910 Bitcoins-1 », « 12345678910 Bitcoins-2 », etc., jusqu’à trouver un hash qui commence par un zéro. Le premier hash commençant par zéro est obtenu avec le neuvième incrément, « 12345678910 Bitcoins-9 », qui donne effectivement comme résultat : (0b82f4fd32f4de56aec4f43d7e46c3b45c6ac45ecd71cb0351716b372e3e9a21)Dans cet exemple, 9 essais ont été nécessaires pour trouver un hash qui commence par un zéro. Dans la réalité, des milliards d’essais sont nécessaires pour que les mineurs trouvent un hash qui commence par le bon nombre de zéros.

Une fois que le bon hash a été trouvé, le mineur l’envoie à tous les nœuds du réseau qui vérifient ce résultat et l’ajoute à leur chaîne de bloc. L’activité de minage nécessite du matériel permettant une très forte puissance de calcul. Tout d’abord car c’est une activité très concurrentielle. Les mineurs ont donc tout intérêt à s’équiper le mieux possible pour miner le plus rapidement possible avant les autres. Il est aujourd’hui par exemple impossible de miner avec un simple PC. À titre de comparaison, les outils avec lesquels les mineurs travaillent aujourd’hui peuvent en moyenne déployer une puissance autour de 400 000 MH/s (quatre cent mille millions de hash par seconde), et pourrons bientôt atteindre les 1 500 000 MH/s, alors qu’un ordinateur ordinaire atteint en moyenne une puissance de 100 MH/s. De ce fait, la puissance informatique allouée au réseau Bitcoin ne cesse d’augmenter jusqu’à culminer aujourd’hui à son plus haut point : l’algorithme SHA-256 est exécuté plus de 2 millions de milliards de fois par seconde par le réseau Bitcoin. Cette forte puissance informatique nécessaire est garante de la sécurité du réseau Bitcoin. En effet, pour pouvoir insérer des transactions frauduleuses dans la chaîne de bloc, un mineur frauduleux devrait pouvoir rassembler plus de la moitié de la puissance totale du réseau. Ce fait est connu sous le nom de la règle des 51%. Il lui faudrait donc disposer de 51% de la puissance du réseau, ce qui est pour ainsi dire impossible.

Le rôle des mineurs 

Les mineurs sont se chargent de valider les transactions (c’est-à-dire de vérifier la conformité des signatures des bitcoins transférés avec les informations de la base de données). Les transactions ne sont pas validées une par une, mais par groupes. Ils ne font pas ce travail à la main, en cochant des cases devant leur écran, ils font tourner des programmes informatiques 24/24 sur des ordinateurs surpuissants dédiés à cela.

Les mineurs sont en concurrence et le premier qui réussit à valider un bloc de transactions est récompensé en bitcoin. donc ils investissent dans du matériel informatique, payent des factures élevées d’électricité, mais au final, ils gagnent de l’argent.
Nous allons voir, dans ce qui suit, comment se passe une transaction.

Contribution de la part de Tahraoui Mokhtar, étudiant en ENSEA.
Contact : tahraoui.mokhtar.enssea@gmail.com

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