Bitcoin utilise la "preuve de travail" (Proof-of-Work, PoW), un mécanisme qui consiste à résoudre des problèmes par le biais de la puissance de minage des ordinateurs afin d'obtenir le droit de comptabilisation, et la réussite du minage sera récompensée par de nouveaux "bitcoins", de sorte que la puissance de calcul aura une corrélation directe avec les revenus.

Preuve de travail (PoW)

L'algorithme de consensus est un élément essentiel du réseau blockchain, car il s'agit de l'accord entre tous les participants et nœuds du réseau blockchain pour convenir (consensus) de l'état actuel du grand livre distribué. Le réseau Bitcoin parvient à un consensus grâce au mécanisme de minage PoW.

Le minage de bitcoins est l'utilisation de la preuve de travail pour traiter les transactions en les calculant et en les vérifiant continuellement à l'aide de dispositifs matériels dotés d'une puissance de calcul, ce qui rend le grand livre facile à vérifier mais difficile à falsifier, assure la sécurité et la synchronisation du réseau et permet de gagner des bitcoins en guise de récompense. Les opérateurs du minage de bitcoins sont appelés mineurs.

L'essence de l'exploitation minière consiste à se disputer l'énergie minière pour atteindre la valeur Nunce requise par dénombrement. En outre, le minage nécessite une valeur de hachage de bloc précédée de plusieurs zéros, et le nombre de zéros requis est en corrélation avec la difficulté du minage. Le réseau Bitcoin ajuste automatiquement la difficulté d'extraction pour tous les nœuds tous les 2 016 blocs, sur la base du hashrate total du système, et le temps moyen de génération des blocs est d'environ 10 minutes.

Matériel d'extraction de bitcoins

Le rendement du minage de bitcoins étant proportionnel à la puissance de calcul du nœud, la bataille pour les droits comptables s'est transformée en une bataille pour la puissance de minage entre les nœuds. L'exploitation minière de Bitcoin est passée de l'unité de traitement central (CPU) à l'unité de traitement graphique (GPU), puis au circuit intégré spécial d'application (ASIC).

La puissance de calcul totale du minage de Bitcoin étant faible et relativement peu compétitive dans les premiers temps de Bitcoin, des unités centrales de base pouvaient être utilisées pour le minage. Les CPU ont été remplacés en 2010 par des GPU lancés par puddinpop's CUDA Miner, qui avaient une architecture multicœur et étaient mieux adaptés au calcul parallèle, ce qui coïncidait avec le modèle de travail du minage de bitcoins.

Deux ans plus tard, une autre société de développement de matériel a inventé des dispositifs de minage qui étaient environ 200 fois plus rapides que les GPU de l'époque, donnant naissance à l'industrie de fabrication de puces ASIC et à l'ensemble de l'industrie du minage de bitcoins. Actuellement, la puissance minière du bitcoin est concentrée dans quelques grands pools miniers, les six premiers pools représentant plus de 75 % de la puissance de calcul totale du réseau bitcoin.

Source de l'image : btc.com (https://btc.com/stats/pool?pool_mode=week)

Bitcoin Mempool

Avant de remettre les transactions soumises par les utilisateurs aux mineurs pour qu'ils les mettent en forme et les téléchargent dans la chaîne, elles sont regroupées et stockées dans le mempool de Bitcoin, qui est propre à chaque nœud du réseau Bitcoin. En raison de la capacité limitée du réseau Bitcoin à traiter les transactions et de la capacité de stockage des nœuds, une fois que le volume total de données des transactions dans le pool de mémoire atteint son maximum, les transactions dont les frais de traitement sont moins élevés sont dépriorisées, et les transactions dont les frais de traitement sont plus élevés sont traitées en premier.

Halving du Bitcoin

Le rendement minier de Bitcoin diminue au fur et à mesure que des blocs sont produits, en plus de l'ajustement automatique de la difficulté en fonction de la puissance de calcul totale du réseau. Chaque bloc produit au début du réseau Bitcoin était récompensé par 50 BTC. Cependant, chaque fois que le réseau Bitcoin génère 210 000 blocs, la récompense en bitcoins pour chaque bloc est réduite de moitié.

Étant donné qu'un bloc est créé toutes les dix minutes, le réseau Bitcoin sera divisé par deux tous les quatre ans. La récompense pour le minage de bitcoins sera finalement réduite à zéro en 2140, et le nombre total de bitcoins en circulation atteindra un maximum de 21 millions. Après cette date, les mineurs ne pourront plus obtenir de récompenses pour l'extraction de nouveaux blocs, mais pourront uniquement percevoir des commissions sur les échanges avec les utilisateurs.

La division par deux du bitcoin est l'un des principaux facteurs de croissance du secteur des cryptomonnaies. Selon certaines théories (comme le modèle S2F), la réduction de moitié implique une plus grande rareté du bitcoin, qui se répercutera finalement sur le prix. Et, à ce jour, chaque réduction de moitié a fait grimper le prix du bitcoin.

Compte à rebours des halvings du Bitcoin

Points forts

• Bitcoin utilise la "preuve de travail" (PoW), un mécanisme permettant de résoudre des problèmes en utilisant la puissance de calcul, pour obtenir le droit de comptabilisation, et la réussite de la comptabilisation sera récompensée par l'émission de nouveaux "bitcoins", ce qui implique que la puissance arithmétique a une corrélation directe avec les revenus des mineurs.
• Les mineurs sont incités à améliorer la puissance de calcul de leur équipement afin d'accroître leurs revenus, en développant des ASIC pour l'algorithme à partir du CPU et du GPU initiaux ; le coût de l'équipement augmente et la puissance de calcul est principalement concentrée dans de nombreux grands pools.
• L'émission de bitcoins est divisée par deux tous les quatre ans, ce qui signifie que le BTC devient de plus en plus rare, ce qui est important dans le secteur des cryptomonnaies. Jusqu'à présent, chaque réduction de moitié s'est traduite par une augmentation significative du prix du bitcoin.