Qu’est-ce que le minage ?
Le minage est le processus de création de blocs valides qui ajoutent des enregistrements de transactions au grand livre public de Bitcoin (BTC), appelé blockchain. Il s’agit d’un élément crucial du réseau Bitcoin, car il résout le soi-disant « problème de double dépense »
Le problème de double dépense fait référence à la question de la nécessité de trouver un consensus sur un historique de transactions. La propriété du bitcoin peut être prouvée mathématiquement par la cryptographie à clé publique, qui ne peut être brisée avec la technologie actuelle. Cependant, la cryptographie ne peut à elle seule garantir qu’une pièce particulière n’a pas été envoyée auparavant à quelqu’un d’autre. Afin de constituer un historique partagé des transactions, il est nécessaire d’établir un ordre convenu basé, par exemple, sur l’heure de création de chaque transaction. Mais toute entrée externe peut être manipulée par celui qui la fournit, ce qui oblige les participants à faire confiance à ce tiers.
L’exploitation (et la blockchain en général) tire parti des incitations économiques pour fournir un moyen fiable et sans confiance d’ordonner les données. Les tiers qui ordonnent les transactions sont décentralisés, et ils reçoivent des récompenses monétaires pour un comportement correct. Au contraire, tout mauvais comportement entraîne une perte de ressources économiques, du moins tant que la majorité reste honnête.
Dans le cas du minage du bitcoin, ce résultat est obtenu en créant une succession de blocs dont on peut prouver mathématiquement qu’ils ont été empilés dans le bon ordre avec un certain engagement de ressources. Le processus s’articule autour des propriétés mathématiques d’un hachage cryptographique – un moyen d’encoder des données de manière standardisée.
Les hachages sont un outil de cryptage à sens unique, ce qui signifie que leur décryptage vers leurs données d’entrée est presque impossible, à moins que toutes les combinaisons possibles soient testées jusqu’à ce que le résultat corresponde au hachage donné.
C’est ce que font les mineurs de Bitcoin : ils parcourent des trillions de hachages chaque seconde jusqu’à ce qu’ils en trouvent un qui satisfasse une condition appelée « difficulté ». La difficulté et le hachage sont tous deux de très grands nombres exprimés en bits, donc la condition exige simplement que le hachage soit inférieur à la difficulté. La difficulté se réajuste tous les 2016 blocs Bitcoin – ou environ deux semaines – pour maintenir un temps de bloc constant, qui fait référence au temps nécessaire pour trouver chaque nouveau bloc.
Le hachage généré par les mineurs est utilisé comme identifiant pour tout bloc particulier, et est composé des données trouvées dans l’en-tête du bloc. Les composants les plus importants du hachage sont la racine de Merkle – un autre hachage agrégé qui encapsule les signatures de toutes les transactions de ce bloc – et le hachage unique du bloc précédent.
Cela signifie que la modification du moindre composant d’un bloc changerait sensiblement son hachage attendu – et celui de chaque bloc suivant, également. Les nœuds rejetteraient instantanément cette version incorrecte de la blockchain, protégeant ainsi le réseau de toute falsification.
Par le biais de l’exigence de difficulté, le système garantit que les mineurs fournissent un travail réel – le temps et l’électricité passés à hacher les combinaisons possibles. C’est pourquoi le protocole de consensus du Bitcoin est appelé « proof-of-work », pour le distinguer des autres types de mécanismes de création de blocs. Pour attaquer le réseau, les entités malveillantes n’ont d’autre méthode que de recréer la totalité de sa puissance de minage. Pour le bitcoin, cela coûterait des milliards de dollars.
Comment les mineurs de bitcoin sont payés
Le réseau reconnaît le travail effectué par les mineurs sous la forme de récompenses pour la génération de nouveaux blocs. Il existe deux types de récompenses : les nouveaux bitcoins créés à chaque bloc, et les frais payés par les utilisateurs pour effectuer des transactions sur le réseau. La récompense par bloc de nouveaux bitcoins, qui s’élève à 6,25 BTC en mai 2020, représente la majorité des revenus des mineurs. Cette valeur est programmée pour diminuer de moitié à intervalles fixes d’environ quatre ans, de sorte qu’à terme, plus aucun bitcoin n’est miné et que seuls les frais de transaction garantissent la sécurité du réseau.
En 2040, la récompense par bloc aura été réduite à moins de 0,2 BTC et il ne restera plus que 80 000 bitcoins à exploiter sur 21 millions. Ce n’est qu’après 2140 que le minage prendra effectivement fin, le dernier BTC étant lentement extrait.
Même si la récompense de bloc diminue au fil du temps, les moitiés passées ont été amplement compensées par des augmentations du prix du bitcoin. Bien que cela ne garantisse pas les résultats futurs, les mineurs de bitcoins bénéficient d’un degré relatif de certitude quant à leurs perspectives. La communauté est très favorable à l’arrangement minier actuel et ne prévoit pas de le supprimer progressivement comme l’Ethereum, une autre grande monnaie minable. Si les conditions sont favorables, les mineurs individuels peuvent être sûrs que l’entreprise sera rentable.
Bien que le minage soit une activité concurrentielle, il est encore relativement facile de se lancer. Dans les premières années du bitcoin, les amateurs pouvaient simplement démarrer un logiciel sur leur ordinateur et se lancer immédiatement. Cette époque est révolue, mais la mise en place d’un mineur de bitcoins dédié n’est pas aussi difficile qu’il n’y paraît au début.
Comment choisir le matériel pour le minage
La première chose à noter est que pour miner des bitcoins, votre seule option est d’acheter un dispositif de circuit intégré spécifique à une application, communément appelé ASIC.
Ces dispositifs ne peuvent que miner des bitcoins, mais ils sont très efficaces pour le faire. En fait, ils sont si efficaces que leur introduction vers 2013 a rendu obsolètes tous les autres types de dispositifs de calcul presque du jour au lendemain.
Si vous cherchez à miner avec des processeurs communs, des GPU ou des FPGA plus avancés, vous devrez vous tourner vers d’autres pièces. Bien que ces appareils puissent miner des bitcoins, ils le font à un rythme si lent que c’est juste une perte de temps et d’électricité. À titre de référence, la meilleure carte graphique disponible juste avant l’essor des ASIC, l’AMD 7970, produisait 800 millions de hachages par seconde. Un ASIC moyen produit aujourd’hui 100 trillions de hachages par seconde – une différence de 125 000 fois.
Le nombre de hachages produits en une seconde est communément appelé « taux de hachage » et c’est une mesure de performance importante pour les dispositifs de minage.
Il y a deux autres facteurs principaux à prendre en compte lors de l’achat d’un dispositif de minage. Le premier est la consommation d’électricité, mesurée en watts. Entre deux appareils qui produisent le même nombre de hachages, celui qui consomme le moins d’électricité sera plus rentable.
La troisième mesure est le coût unitaire de chaque appareil. Il est inutile d’avoir l’ASIC le plus économe en énergie du monde s’il met 10 ans à s’amortir.
Les bitcoins disposent d’un écosystème assez dynamique de fabricants d’ASIC, qui diffèrent souvent sur ces trois paramètres. Certains peuvent produire des ASIC plus performants mais aussi plus chers, tandis que d’autres fabriquent du matériel moins performant mais vendu moins cher. Avant d’analyser quel dispositif est le mieux adapté à vos besoins, il est important de comprendre les autres facteurs qui influencent le profit.
L’économie du minage de Bitcoin
Comme dans l’immobilier, le minage est une question d’emplacement, d’emplacement, d’emplacement.
Différents endroits dans le monde auront un prix moyen de l’électricité différent. L’électricité résidentielle dans de nombreux pays développés est souvent beaucoup trop chère pour que l’exploitation minière soit financièrement viable. Le prix de l’électricité se situant souvent entre 0,15 et 0,25 dollar par kilowattheure, le minage dans les zones résidentielles présente une facture trop élevée pour rester constamment rentable.
Les mineurs professionnels de bitcoins placeront souvent leurs opérations dans des régions où l’électricité est très bon marché. Il s’agit notamment de la région du Sichuan en Chine, de l’Islande, de la région d’Irkoutsk en Russie, ainsi que de certaines régions des États-Unis et du Canada. Ces régions auront généralement une certaine forme de production locale d’électricité bon marché, comme les barrages hydroélectriques.
Les prix dont bénéficient ces mineurs seront souvent inférieurs à 0,06 $ par KWh, ce qui est généralement assez bas pour réaliser un bénéfice même pendant les ralentissements du marché.
En général, des prix inférieurs à 0,10 $ sont recommandés pour maintenir une opération résiliente. Trouver le bon emplacement est largement dicté par les circonstances de chacun. Les personnes vivant dans des pays en développement peuvent ne pas avoir besoin d’aller plus loin que leur propre maison, tandis que celles des pays développés sont susceptibles d’avoir des barrières à l’entrée plus élevées.
A part le choix du matériel, le profit et les revenus d’un mineur individuel dépendent fortement des conditions du marché et de la présence d’autres mineurs. Pendant les marchés haussiers, le prix du bitcoin peut monter en flèche, ce qui fait que le BTC qu’ils extraient a plus de valeur en dollars.
Cependant, les entrées positives des marchés haussiers sont contrebalancées par d’autres mineurs qui voient les profits accrus et achètent plus de dispositifs pour exploiter le flux de revenus. Le résultat est que chaque mineur individuel génère maintenant moins de BTC qu’auparavant. Finalement, les revenus générés tendent vers un point d’équilibre où les mineurs moins efficaces commencent à gagner moins que ce qu’ils dépensent en électricité, ce qui éteint les dispositifs et permet aux autres de gagner plus de bitcoins.
En général, cela ne se produit pas instantanément. Il y a un certain décalage, car les ASIC ne peuvent parfois pas être produits assez rapidement pour compenser l’augmentation du prix du bitcoin.
Dans un marché baissier, le principe inverse se vérifie : Les revenus sont déprimés jusqu’à ce que les mineurs commencent à éteindre leurs appareils en masse.
Pour éviter d’être dépassés par la concurrence, les mineurs existants doivent trouver une combinaison gagnante d’emplacement et de matériel qui leur permettrait de maintenir leur avantage. Ils doivent également maintenir et réinvestir constamment leur capital, car un matériel plus efficace peut étrangler complètement les profits des mineurs plus anciens.
Comparaison de la rentabilité du matériel de minage
Il existe plusieurs calculateurs en ligne sur des sites Web tels que AsicMinerValue, CryptoCompare et Nicehash, où la rentabilité d’un dispositif de minage peut être rapidement vérifiée. Il est également possible d’estimer le profit manuellement avec la formule suivante :
C’est la formule que beaucoup de ces calculateurs utilisent, et elle représente simplement votre part du hashrate global divisé par l’émission totale du réseau en dollars. Les valeurs d’entrée requises sont soit des paramètres fixes (le temps de bloc pour le bitcoin est de 10 minutes, il y a donc six blocs minés en une heure et 144 en une journée), soit elles peuvent être trouvées sur des sites de données comme Blockchain.com ou Coinmetrics.
Pour trouver le bénéfice, il faut également soustraire le coût de l’électricité. Grâce à l’équivalence entre les kilowatts et les kilowattheures, cela peut être aussi simple que de multiplier la consommation d’énergie de l’appareil par 24 heures dans une journée et le prix de l’électricité par kilowattheure.
Vous trouverez ci-dessous un tableau illustrant les principaux ASIC sur le marché aujourd’hui et leur période de récupération – c’est-à-dire le temps qu’il faudrait pour que l’investissement soit rentable sur les revenus actuels. Il convient de noter que les bénéfices d’un mineur fluctuent énormément au fil du temps et que l’extrapolation d’une seule journée dans le futur peut conduire à des résultats inexacts. Néanmoins, il s’agit d’une métrique utile pour comprendre l’efficacité relative de chaque dispositif.
Comme on peut le voir dans le tableau, aucun des ASIC ne réalise un bénéfice à des prix de 0,20 $ par KWh. La performance relative est la plupart du temps la même pour chacun des ASIC de nouvelle génération, tandis que les anciens modèles peuvent être une proposition intéressante si l’électricité est bon marché.
Par exemple, le Canaan AvalonMiner 1066 a une faible efficacité énergétique mais aussi un prix très bas, ce qui le rend assez compétitif dans la tranche des prix bas de l’électricité malgré le fait qu’il soit un modèle assez ancien. Le Bitmain S17 Pro, un ASIC de la génération précédente, tient encore la route grâce à son faible coût, mais devient rapidement peu attractif lorsque le tarif de référence de l’électricité est augmenté. Les appareils de MicroBT semblent avoir les performances les plus équilibrées dans l’ensemble.
Un dernier point à prendre en compte est que ce tableau a été compilé dans un marché haussier. Les profits peuvent être plus élevés que la moyenne, bien que la division par deux de 2020 soit encore fraîche et puisse contrebalancer l’effet avec une émission plus faible de bitcoins.
Achat et mise en place du matériel
Il existe plusieurs magasins qui vendent des ASIC aux clients de détail, tandis que certains fabricants permettent également des achats directs. Bien qu’ils soient plus difficiles à se procurer que les cartes graphiques courantes, il est toujours possible pour quiconque d’acheter un ASIC à un prix acceptable. Il convient de noter que l’achat auprès de magasins ou de fabricants expédiant depuis des pays étrangers peut entraîner des droits d’importation élevés.
Selon le fabricant ou le magasin, les ASIC peuvent être proposés sans unité d’alimentation, qui devra alors être achetée séparément. Certains fabricants d’ASIC vendent leurs propres unités, mais il est également possible d’utiliser des blocs d’alimentation construits pour des serveurs ou des ordinateurs de jeu, bien qu’ils soient susceptibles de nécessiter des modifications spéciales.
Les ASIC doivent être connectés à Internet via un câble Ethernet, et ils ne peuvent être configurés que par le biais d’un navigateur Web en se connectant à l’adresse IP locale, comme un routeur domestique.
Avant de poursuivre, il est nécessaire de créer un compte avec un pool minier de choix, qui fournira alors des informations détaillées sur la façon de se connecter à ses serveurs. À partir du panneau Web de l’ASIC, vous devez insérer les points de connexion et les informations de compte du pool. Le mineur commencera alors à travailler et à générer des bitcoins.
Miner par le biais d’un pool établi est fortement conseillé, car vous serez en mesure de générer des rendements constants en mettant votre matériel en commun avec d’autres. Bien que votre appareil ne trouve pas toujours le bon hachage pour créer un bloc, votre contribution sera tout de même récompensée.
Considérations et risques du minage de Bitcoin
En plus du risque financier de ne pas faire de bénéfices, il existe des risques techniques liés à la gestion de dispositifs à haute puissance tels que les ASIC.
Une ventilation adéquate est nécessaire pour éviter de brûler les composants en raison d’une surchauffe. La totalité de la consommation électrique du mineur est dissipée dans son environnement sous forme de chaleur, et un ASIC est susceptible d’être l’appareil le plus puissant de votre maison ou de votre bureau.
Cela signifie également que vous devez considérer attentivement les limites de votre réseau électrique. Le réseau électrique de votre maison est évalué jusqu’à un niveau maximal de puissance, et chaque prise a également sa propre évaluation. Le dépassement de ces limites peut facilement entraîner des pannes fréquentes ou des incendies électriques. Consultez un expert pour déterminer si votre installation électrique est sûre.
Un entretien régulier contre la poussière et d’autres facteurs environnementaux est également nécessaire pour garder les appareils en bonne santé. Bien que les pannes soient relativement rares, les ASIC peuvent être mis hors service plus tôt que prévu sans une maintenance appropriée.
Si les ASIC uniques peuvent échouer, la plus grande menace pour leur rentabilité est qu’ils deviennent obsolètes. Des mineurs plus efficaces finiront par évincer les anciens appareils.
Les générations historiques de mineurs comme le Bitmain S9, sorti vers 2016, ont duré environ quatre ans avant de devenir non rentables dans n’importe quelle configuration de prix de l’électricité (sauf zéro). Cependant, la vitesse des progrès de la technologie informatique est largement imprévisible.
Le minage de bitcoins ne fait pas exception à toute autre entreprise. Il existe un potentiel de récompenses ainsi que des risques. Nous espérons que ce guide a fourni un point de départ décent pour évaluer davantage les deux.