Comment fonctionne le minage de Bitcoin?

Dans le système monétaire traditionnel, les gouvernements impriment des billets de banque quand ils en ont besoin. Avec le Bitcoin, ce n’est pas le cas, l’argent n’est pas imprimé, il est en quelque sorte découvert! En effet, des ordinateurs tout autour de la planète minent des Bitcoins en compétition les uns avec les autres.

Comment se passe le minage?
Les gens s’échangent des Bitcoins à travers le réseau Bitcoin, mais à moins que quelqu’un n’enregistre toutes les transactions, personne ne saurait qui doit combien à qui. Le réseau Bitcoin a résolu ce problème en rassemblant toutes les transactions faites pendant une période donnée dans une sorte de liste, qui s’appelle un bloc. C’est le rôle du mineur de confirmer toutes ces transactions et de les consigner dans un grand registre.

On passe au hachage
Ce grand registre est donc une longue liste de blocs qu’on appelle la blockchain (la chaîne de blocs). Elle peut être explorée et il est possible de connaître toutes les transactions qui ont été faites entre les différentes adresses Bitcoin à n’importe quel point du réseau. Dès qu’un nouveau bloc est créé, il est ajouté à la blockchain, qui contient ainsi toutes les transactions qui ont eu lieu sur le réseau. Une version constamment mise à jour des blocs créés est donnée à tous ceux qui participent.

Mais il faut que l’on puisse avoir confiance dans ce grand registre numérique. Comment peut-on être sûr que la blockchain ne soit pas altérée ni falsifiée? C’est là que les mineurs entrent en jeu.

Quand un bloc de transactions est créé, les mineurs doivent le « traiter ». Ils prennent donc l’information contenue dans le bloc et lui applique une formule mathématique , le transformant en un « autre chose ». Cet autre chose est une plus petite séquence de lettres et de nombres qu’on appelle un hash. Ce hash est stocké dans ce nouveau bloc qui se retrouve à la fin de la blockchain.

Le procédé de hachage a des propriétés intéressantes. Bien qu’il soit facile de produire un hash à partir de données comme celles contenues dans un bloc Bitcoin, il est pratiquement impossible de déduire à partir du hash les données qui ont servi à le produire. Et s’il est facile de produire un hash à partir d’un grand nombre de données, chaque hash est tout à fait unique. Si vous changez un seul caractère dans le bloc Bitcoin, son hash changera complètement.

Les mineurs n’utilisent pas seulement les transactions contenues dans un bloc pour générer un hash. D’autres morceaux d’informations sont également utilisées, et l’un de ces morceaux d’information est en fait le hash contenu dans le bloc précédent.

Puisque le hash de chaque bloc est généré en partie à partir du hash du bloc précédent, cela devient comme une version numérique du « sceau de cire ». Cela permet de confirmer que tous les blocs sont légitimes, car si vous tentiez d’en falsifier un, tout le monde le saurait.

En effet, si vous vouliez simuler une transaction en changeant un bloc qui a déjà été enregistré dans la blockchain, le hash de ce bloc devrait être changé. Si quelqu’un vérifiait l’authenticité de ce bloc en utilisant la fonction de hachage, cette personne découvrirait que le hash est différent de celui qui est déjà enregistré pour ce bloc dans la blockchain. Ce bloc serait immédiatement identifié comme étant faux.

Parce que le hash de chaque bloc est utilisé pour produire le hash du bloc suivant dans la chaîne, falsifier un bloc de la chaîne influencerait également le hash de tous les blocs suivants, ce qui briserait toute la chaîne.

bitcoin miner — Bitcoin \"mining.\" Source: Freepik.com

En compétition pour des cryptos
C’est de cette façon que les mineur ‘’scellent’’ un bloc. Tous les mineurs se font concurrence et le mineur qui réussi obtient la récompense de bloc actuellement fixée à 12,5 BTC par bloc et diminuant de moitié tous les 210 000 blocs. Au taux actuel, cela signifie que la prime par bloc tombera à 6,25 BTC par bloc à un moment donné en 2021.

Générer un hash à partir de données est quelque chose de très facile à faire pour un ordinateur. Le réseau Bitcoin doit donc rendre l’exercice plus difficile, faute de quoi tout le monde pourrait confirmer des centaines de transactions et de blocs par seconde, et tous les Bitcoins pourraient être minés en quelques minutes. Le réseau Bitcoin complexifie donc le tout en introduisant le concept de « Proof of Work » (preuve de travail).

bitcoin mining — Bitcoin mining \"farm.\" Source: Wikipedia Commons.

Le réseau Bitcoin n'accepte donc pas n’importe quel processus de hachage. Il exige que le hash du bloc ait une spécificité: qu’il commence par un certain nombre de zéros. Il n’y a aucune façon de savoir ce à quoi va ressembler un hash avant qu’il ne soit généré. Et dès qu’une donnée est ajoutée dans « le mélange », le hash ne sera plus du tout le même.

Les mineurs ne sont pas supposés s’immiscer dans les données de transactions d’un bloc, mais ils doivent changer les données qu’ils utilisent pour créer un nouveau hash. Ils utilisent ainsi une autre donnée aléatoire appelée « nonce ». Ce nonce est utilisé avec les données de transactions pour créer un hash. Si le hash ne correspond pas au format désiré, le nom est changé et l’ensemble repasse à nouveau par le processus de hachage. Cela peut exiger de nombreuses tentatives afin de trouver un nonce qui fonctionne, et tous les mineurs du réseau font la même chose en même temps. Voilà comment les mineurs gagnent leurs Bitcoins.

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