Difficulté d’extraction du Bitcoin

Difficulté d’extraction du Bitcoin

Ajustement dynamique de l’effort de calcul nécessaire pour produire un nouveau bloc de bitcoin.

Le Bitcoin Mining Difficulty indique le degré de difficulté du minage de Bitcoin. Cela signifie qu’à l’aide de la Mining Difficulty, on peut déterminer la complexité du calcul d’un nouveau bloc de Bitcoin. Mais comment peut-on se représenter cela exactement ? Et comment se détermine la difficulté ?

Qu’est-ce que la difficulté d’extraction du Bitcoin (BTC) ?

Pour comprendre la difficulté de minage, il faut d’abord comprendre comment le minage du bitcoin fonctionne. Pour que la sécurité du réseau et le traitement des transactions puissent être garantis, la blockchain Bitcoin a besoin de mineurs. Ces mineurs utilisent des appareils hautement spécialisés (mining hardware) pour résoudre des énigmes cryptographiques. S’ils résolvent ces énigmes en devinant avec succès, ils obtiennent la possibilité d’ajouter des blocs à la chaîne de blocs BTC. Voici comment cela fonctionne :

Lors du minage du bitcoin, les mineurs essaient de trouver un hash particulier. Au premier coup d’œil, un tel hash particulier attire l’attention, car il commence par un certain nombre de zéros.

Mais le hachage lui-même a aussi une valeur. Plus il y a de zéros au début du hash, plus la valeur du hash est petite. La difficulté est déterminée par ce que l’on appelle la cible. La cible indique à quel point le hachage du bloc doit être petit pour que le reste du réseau l’accepte comme valide.

En effet, dans Bitcoin, l’une des règles du jeu est qu’un bloc avec des transactions valides et un hachage inférieur à la cible est également accepté comme valide par tous les autres participants. Les autres participants ajoutent alors ce bloc à leur copie de la chaîne de blocs et construisent le bloc suivant sur ce bloc.

Comme les hashs sont toujours complètement aléatoires, le nombre de fois qu’il faut deviner pour trouver un hash sous une cible donnée à partir de la fonction de hashage est une question de probabilité. La Mining Difficulty indique donc à quel point il est difficile de trouver un hash souhaité et s’adapte au taux de hash global du réseau.

La Mining Difficulty est donc une composante du mécanisme Proof-of-Work. Elle détermine la quantité moyenne de travail à fournir pour trouver un nouveau bloc. Si l’on a trouvé un hash valable, il est clair que le mineur a investi le travail nécessaire pour miner un nouveau bloc de bitcoin.

Qu’est-ce qui détermine la difficulté de minage du bitcoin ?

En moyenne, le réseau Bitcoin trouve un nouveau bloc toutes les dix minutes. Ces dix minutes sont une constante et ont été fixées par Satoshi Nakamoto.

La difficulté de minage s’adapte au taux de hachage global du réseau, de sorte qu’un bloc est trouvé en moyenne toutes les dix minutes. Cela signifie que si tous les mineurs s’associent pour résoudre les énigmes cryptographiques, il faut en moyenne dix minutes à l’un d’entre eux pour trouver la solution.

Si de nouveaux mineurs rejoignent le réseau ou si un mineur existant développe son matériel de minage, le taux de hachage et donc la difficulté de minage augmentent. En revanche, la difficulté d’extraction diminue lorsque le taux de hachage du bitcoin baisse. Par exemple, la difficulty peut diminuer pour les raisons suivantes :

  • Le cours du bitcoin a baissé, ce qui fait que de nombreux mineurs ne peuvent plus miner de manière rentable et arrêtent donc de le faire.
  • La difficulty de minage est trop élevée et seuls quelques mineurs peuvent encore miner de manière rentable.

Afin d’éviter que la durée des blocs ne continue à diminuer, la difficulté s’adapte automatiquement à tous les blocs 2016, de sorte que la durée moyenne des blocs soit toujours de dix minutes. Les blocs de 2016 correspondent à environ deux semaines.

L’avantage d’un mécanisme mathématique de preuve de travail comme celui du bitcoin est que l’on peut déterminer très précisément la vitesse à laquelle le réseau tombe sur un hash valide.

Ainsi, le réseau produit en moyenne un nouveau bloc toutes les dix minutes. Si la puissance de minage, c’est-à-dire le taux de hachage, s’ajoute ou diminue, Bitcoin s’adapte automatiquement à la nouvelle situation. Le réseau Bitcoin est ainsi construit de manière extrêmement transparente et prévisible pour tous les participants et les personnes extérieures.

Pourquoi faut-il dix minutes pour trouver un nouveau bloc ?

Le temps de blocage de dix minutes est un compromis entre plusieurs facteurs. D’une part, une durée de bloc plus courte permettrait une confirmation plus rapide des transactions. Un argument souvent avancé contre la durée de bloc de dix minutes en Bitcoin est que l’achat d’un café prendrait tellement de temps qu’il serait déjà froid avant d’être bu. Après tout, le vendeur de café veut être sûr de recevoir son argent et de ne pas donner le café pour rien. En effet, une transaction n’est confirmée qu’une fois qu’elle a été enregistrée dans la blockchain – ce qui peut éventuellement prendre quelques minutes.

D’un autre côté, un temps de bloc plus court nécessite également une plus grande bande passante des participants au réseau, car les blocs doivent être propagés suffisamment rapidement sur le réseau. Dans le réseau Bitcoin, il existe un consensus sur l’état actuel de tous les nœuds. Tous les participants sont d’accord sur la transaction qui s’est produite ou non. Si le temps de bloc est trop court, il peut arriver que tous les participants n’aient pas eu connaissance du nouveau bloc à temps. C’est justement lorsque la taille des blocs augmente que cela peut devenir un problème si la bande passante est insuffisante. Des scissions accidentelles pourraient se produire sur le réseau si la moitié du réseau ne recevait pas un bloc à temps. Plus le temps de bloc diminue, plus le nombre de blocs orphelins (appelés blocs orphelins) augmente. C’est pourquoi le temps de bloc de dix minutes de Bitcoin sert avant tout à garantir la sécurité du réseau. Satoshi Nakamoto a choisi une durée de bloc de dix minutes. C’est d’ailleurs pour cette raison que le bitcoin est considéré à ce jour comme le réseau de blockchain le plus sûr au monde.

Pourquoi le minage du bitcoin est-il si compliqué ?

Lors du minage du bitcoin, les mineurs essaient de trouver un hachage particulier. Au premier coup d’œil, un tel hash particulier se remarque car il commence par un certain nombre de zéros. La difficulté dépend du taux global de hachage du réseau.

Le hachage lui-même a toutefois une valeur. Plus il y a de zéros au début du hachage, plus la valeur du hachage est faible. La difficulté est déterminée par ce que l’on appelle la cible. La cible indique à quel point le hash du bloc doit être petit pour que le reste du réseau l’accepte comme valide.

En effet, dans Bitcoin, l’une des règles du jeu est qu’un bloc avec des transactions valides et un hash inférieur à la cible est également accepté comme valide par tous les autres participants. Les autres participants ajoutent alors ce bloc à leur copie de la chaîne de blocs et construisent le bloc suivant sur ce bloc.

Comme les hashs sont toujours complètement aléatoires, le nombre de fois qu’il faut deviner pour qu’un hash sous une cible donnée sorte de la fonction de hash est une question de probabilité. La difficulty (difficulté) indique donc à quel point il est difficile de trouver un hash souhaité.

La difficulté est donc une composante de la ProofofWork. Elle détermine la quantité moyenne de travail à fournir. Si l’on a trouvé un hash valable, il est clair que le mineur a fourni le travail (tentatives de deviner).

Comment la difficulté d’extraction évolue-t-elle ?

En moyenne, le réseau Bitcoin trouve un nouveau bloc toutes les dix minutes. Ces dix minutes sont une constante dans le Bitcoin. Satoshi Nakamoto a déterminé ces dix minutes comme une valeur de référence pour la durée des blocs.

Cela signifie que la cible s’adapte au taux de hachage total du réseau, de sorte qu’un bloc est trouvé en moyenne toutes les dix minutes. Cela signifie qu’avec toutes les tentatives de deviner de tous les participants du réseau, il faut dix minutes pour que l’un d’entre eux trouve une solution valable.

Lorsque de nouveaux mineurs rejoignent le réseau ou qu’un mineur existant agrandit son matériel de minage, le taux de hachage augmente. Afin d’éviter que la durée des blocs ne continue à diminuer, la difficulté s’adapte automatiquement tous les blocs de 2016. Cela correspond à environ deux semaines. Pour ce faire, le code informatique Bitcoin examine le temps de bloc des derniers blocs 2016 et ajuste la cible et donc la difficulté.

L’avantage d’un mécanisme de preuve de travail mathématique comme celui du bitcoin est qu’il permet de déterminer très précisément la vitesse à laquelle le réseau tombe sur un hash valide.

Ainsi, le réseau produit en moyenne toutes les dix minutes un nouveau bloc qui confirme de nouvelles transactions. Lorsque la puissance de minage, c’est-à-dire le taux de hachage, s’ajoute ou diminue, le bitcoin s’adapte automatiquement aux nouvelles circonstances.

C’est dans ce contexte que Satoshi Nakamoto a choisi de fixer la durée des blocs à dix minutes.

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