Minage crypto : comment fonctionne le minage d'une cryptomonnaie

Ce que recouvre le minage d'une cryptomonnaie

Le minage désigne la production de nouveaux blocs sur une blockchain en preuve de travail (proof of work). Le mineur rassemble des transactions en attente, les vérifie, les place dans un bloc candidat, puis cherche à rendre ce bloc valide aux yeux du réseau. Le premier qui y parvient diffuse son bloc ; les autres nœuds le vérifient puis l'utilisent comme point de départ du bloc suivant.

Le mot vient d'une analogie posée dès l'origine. Le livre blanc de Bitcoin, publié par Satoshi Nakamoto en 2008, compare l'ajout régulier de nouvelles pièces au travail des chercheurs d'or qui dépensent des ressources pour mettre de l'or en circulation. Dans Bitcoin, la ressource dépensée est du temps de calcul et de l'électricité.

Le minage remplit deux fonctions. Il sécurise le registre : réécrire un bloc passé obligerait un attaquant à refaire tout le travail de ce bloc et des suivants. Il distribue aussi la monnaie, puisqu'aucune autorité centrale n'émet les bitcoins.

Comment fonctionne la preuve de travail

Le calcul ne porte pas sur une « équation » liée à une transaction. Selon la section 4 du livre blanc, le mineur fait varier un nombre arbitraire, le nonce, jusqu'à obtenir un hachage SHA-256 du bloc qui commence par un nombre suffisant de bits à zéro. Trouver ce résultat exige en moyenne un très grand nombre d'essais, alors que le vérifier ne demande qu'un seul calcul.

Le seuil à atteindre, appelé cible, s'ajuste automatiquement. Le guide développeur de Bitcoin précise que tous les 2 016 blocs, le réseau compare le temps réellement écoulé à la durée idéale de 1 209 600 secondes, soit deux semaines. Si les blocs arrivent trop vite, la difficulté augmente ; s'ils arrivent trop lentement, elle baisse. L'objectif reste un bloc toutes les dix minutes en moyenne, quelle que soit la puissance engagée.

Cette règle a une conséquence directe : plus il y a de mineurs, plus il est difficile pour chacun de trouver un bloc. La puissance de calcul totale du réseau Bitcoin atteignait environ 995 exahashs par seconde (près de mille milliards de milliards de calculs de hachage par seconde) le 2 octobre 2026, selon les données de mempool.space.

La récompense des mineurs et le halving

Le mineur qui produit un bloc valide se verse lui-même la récompense. D'après la section 6 du livre blanc, la première transaction de chaque bloc crée de nouvelles pièces au profit de son auteur, et s'y ajoutent les frais payés par les utilisateurs dont les transactions sont incluses.

Le montant de cette création monétaire est fixé dans le code. La fonction GetBlockSubsidy de Bitcoin Core part de 50 BTC par bloc et divise ce montant par deux tous les 210 000 blocs, soit environ tous les quatre ans. C'est le halving. Le quatrième halving a eu lieu au bloc 840 000, miné le 20 avril 2024 : la récompense est passée de 6,25 à 3,125 BTC par bloc.

Ce mécanisme plafonne l'offre. La FAQ de bitcoin.org indique que l'émission s'arrêtera avec 21 millions de bitcoins en circulation, vers 2140. Les mineurs seront alors rémunérés uniquement par les frais de transaction.

Quelles cryptomonnaies se minent encore

Toutes les cryptomonnaies ne se minent pas. Seules les blockchains en preuve de travail ont des mineurs ; celles en preuve d'enjeu (proof of stake) confient la production des blocs à des validateurs qui immobilisent des jetons.

Ethereum en est l'exemple le plus connu. Depuis The Merge, exécuté le 15 septembre 2022, le minage n'y produit plus aucun bloc : selon ethereum.org, les validateurs en preuve d'enjeu ont pris ce rôle et la consommation d'énergie du réseau a baissé d'environ 99,95 %.

Plusieurs réseaux restent minables :

• Bitcoin, avec l'algorithme SHA-256, aujourd'hui dominé par des machines spécialisées.
• Ethereum Classic, branche historique d'Ethereum, qui revendique sur son site officiel un engagement durable envers la preuve de travail, avec un algorithme proche d'Ethash.
• Monero, qui utilise depuis sa version 0.15 l'algorithme RandomX, conçu selon la documentation du projet pour être optimisé pour les processeurs classiques (CPU) et décourager le matériel spécialisé.

Le matériel : du PC aux ASIC

Aux débuts de Bitcoin, un ordinateur personnel suffisait. Ce n'est plus le cas. La FAQ de bitcoin.org souligne que le minage de Bitcoin exige désormais du matériel spécialisé et relève d'une activité très concurrentielle.

Ce matériel spécialisé porte un nom : les ASIC (application-specific integrated circuit), des circuits conçus pour calculer un seul algorithme, sans autre usage possible. Face à une puissance de réseau mesurée en exahashs par seconde, un processeur ou une carte graphique de particulier représente une fraction négligeable du total. Sa probabilité de trouver seul un bloc Bitcoin est quasi nulle.

Les réseaux conçus pour résister aux ASIC, comme Monero, laissent une place plus grande aux processeurs grand public. Le gain dépend alors du prix de la monnaie, de la difficulté du réseau et du coût de l'électricité, trois variables qui évoluent en permanence.

Miner seul ou en pool

Pour lisser des revenus très irréguliers, la plupart des mineurs rejoignent un pool. Le guide développeur de Bitcoin décrit les deux options. Le mineur solo touche l'intégralité de la récompense et des frais lorsqu'il trouve un bloc, mais avec une forte variance : les paiements sont gros et espacés. En pool, les participants additionnent leur puissance, trouvent des blocs plus souvent et se partagent les gains.

Le partage repose sur les « parts » (shares). Le pool fixe une cible plus facile que celle du réseau ; chaque résultat qui l'atteint prouve qu'un mineur a fourni une quantité de travail donnée. Le pool redistribue ensuite ses gains au prorata des parts soumises, ce qui donne des paiements plus petits mais plus réguliers.

Énergie et coûts

La preuve de travail consomme de l'électricité par construction : c'est le coût de calcul qui protège le registre. La FAQ de bitcoin.org défend cette dépense comme le prix de la sécurité d'un système de paiement. Le Cambridge Centre for Alternative Finance publie de son côté un indice de suivi de cette consommation, le Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index, calculé quotidiennement à partir d'une estimation de la puissance appelée par le réseau.

Pour un mineur, l'électricité constitue la principale charge variable, à laquelle s'ajoutent l'achat et l'usure du matériel, le refroidissement et les commissions du pool. Le revenu, lui, dépend de la récompense de bloc, divisée par deux à chaque halving, des frais de transaction, de la difficulté et du cours de la monnaie minée. Aucune de ces variables n'est garantie, et la rentabilité d'une même machine peut varier fortement d'un mois à l'autre.

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