Comprendre les Pools de mining - partie 2 : Censure du réseau Bitcoin et Attaque à 51 %.
Nous allons dans cette 2ᵉ partie rentrer en profondeur du fonctionnement des pools de mining. Vous avez sans doute déjà entendu parler du risque d’attaque à 51 % du consensus Bitcoin dont dépend son architecture et la sécurité du protocole. Cette règle a fait sa force, et ce, depuis sa naissance.
Le monde des cryptos et du mining est encore flou ? Découvrez comment on en est arrivé là avec notre article : l’Histoire de la monnaie, du troc à Bitcoin. Si vous vous demandez s’il vaut mieux miner d’autres cryptomonnaies POW que Bitcoin, cet article est fait pour vous.
L’arrivée et le développement des pools de mining ont quelque peu changé le fonctionnement de l’intégration des transactions contenues dans un bloc par les miners. Vous avez raté la partie 1 de notre article sur les pools de mining ? La voici.
L’attaque des 51 % :
Si un pool de mining dépasse les 50 % de la puissance (hashrate) du réseau, le risque d’attaque est omniprésent. Un tel contrôle de la puissance du réseau permet à un attaquant d’omettre des nouvelles transactions en bloquant les confirmations de ces dernières et même d’annuler des transactions. Pour aller plus loin, voici un article de Coinbase sur le sujet.
Le coût d’une attaque à 51 % : Un jeu qui n’en vaut pas la chandelle ?
Pour mener une attaque à 51 %, il faut pouvoir détenir suffisamment de puissance. Aujourd’hui, elle représente des milliards d’euros de matériel ASIC sans parler des infrastructures (ferme de minage, data center) nécessaires au fonctionnement de cette puissance. Une telle attaque représente aussi un coût énergétique qui ne fait qu’augmenter avec la durée de l’attaque. En 2024, il est estimé à plus de 1 million de dollars par heure, d’après le site crypto51.
Concrètement, mener une telle attaque en 2024 relève de l’impossible, aussi bien sur la capacité à détenir une telle puissance que le coût énergétique de l’attaque en elle-même. Un mineur ou un groupe de mineurs n’aurait aucun intérêt à détruire sa source de revenu. D’autant plus que les investissements liés aux mining correspondent annuellement à plusieurs milliards de dollars depuis 2021. À ce sujet, faut-il acheter un ASIC de minage neuf ou d’occasion ? Découvrez notre article comparatif.
La censure du réseau et l’exemple des pools de mining
En dehors de l’attaque à 51 %, il existe le risque de censure du réseau au travers de la sélection des transactions contenues dans un nouveau bloc par un pool de mining. En effet, l’histoire nous apprend que des pools importants ont appliqué un filtre sur les transactions contenues dans les blocs validés. Dernièrement, il a été prouvé que certains pools de minage comme F2POOL ont omis des transactions en fonction de la politique américaine de l’OFAC. L’OFAC est une entité des USA qui vise à émettre des sanctions contre des pays où des individus ne respectant par les lois en vigueur, qui concernent en majorité le terrorisme et le blanchiment d’argent.
Même si le pool de minage peut appliquer un filtre de transaction, ce sont les mineurs qui se connectent au pool qui en fait sa force. En cas de censure et de risque pour la valeur du réseau, ils peuvent rediriger leur puissance de calcul vers un autre pool qui respecte leur vision et leurs intérêts. Prenons le cas de F2POOL qui a suscité la colère des mineurs après avoir confirmé l’application d’un filtre dans leur traitement des transactions. Rapidement, l’entité a dû revenir en arrière et supprimer le filtre, c’est ce que nous apprend Coindesk avec son article.
L’architecture des pools de mining, un risque pour le réseau ?
La validation d’un bloc par un pool :
Un pool de minage se compose d’un serveur qui coordonne le travail des mineurs et interagit avec le réseau Bitcoin. Ce serveur fournit aux mineurs des « block templates » qui contiennent toutes les informations nécessaires pour créer un nouveau bloc candidat (les transactions à inclure et l’en-tête du bloc). Une fois le block template reçu, chaque mineur commence à chercher une preuve de travail valide en ajustant le nonce.
Il est essentiel qu’un pool évalue le taux de participation de chaque mineur sur une période donnée pour une juste répartition des récompenses. Ainsi, se pose alors la question de la manière de calculer cette participation. Le plus simple serait de demander aux mineurs d’envoyer tous les hachages qu’ils ont calculés comme preuve de travail. Cependant, si le pool devait recalculer tous ces hachages, il se retrouverait à refaire le même travail déjà effectué par les mineurs. Cela annulerait l’efficience d’un pool de minage.
Le concept de “shares” dans la distribution des récompenses par les pools de mining :
Pour simplifier cette mécanique, les pools de minage ont introduit le concept de « shares » (ou parts en français). Elle mesure la contribution de chaque mineur au sein du pool. Une share correspond à un hachage du bloc candidat qui répond à une cible de difficulté plus élevée (cible paramétrée par le pool) que la véritable cible de difficulté de Bitcoin. C’est pourquoi les shares qui ne respectent pas la cible de difficulté créée par le pool ne sont pas comptabilisées. Cela permet de restreindre le nombre de vérifications nécessaires par le pool. Ainsi, chaque miner a (proportionnellement à sa puissance) autant de chance qu’un autre de trouver une share valide sans pour autant que le pool ne vérifie l’ensemble de ses hashs (shares valides et invalides).
Les méthodes de paiement des shares au sein des pools de mining :
Il existe plusieurs méthodes de paiement de la puissance des miners au sein d’un pool. En voici les 3 principales :
PPS (Pay Per Share) : les mineurs reçoivent un paiement pour chaque share valide qu’ils soumettent. Peu importe si le pool réussit à trouver un bloc valide ou non.
FPPS (Full Pay Per Share) : cette méthode est similaire au PPS. Elle inclut également une part de la récompense liée aux blocs trouvés. Cela permet d’augmenter la rémunération des mineurs, surtout lorsque les frais de transaction augmentent.
PPLNS (Pay Per Last N Shares) : ce modèle rémunère les mineurs en fonction de leur contribution en shares sur une période spécifique. Les paiements sont effectués uniquement lorsque le pool trouve un bloc. Cela incite les mineurs à rester fidèles et actifs sur le long terme.
Plus de 80 % de la puissance du réseau dépend d’une méthode de paiement par Share valide. Avec cette méthode, peu importe que le pool de mining trouve ou non un bloc. Les miners sont payés pour leur travail. Cela signifie qu’un pool doit payer à l’avance les shares, et ce, jusqu’à valider un bloc. Cette avance des récompenses par le pool de minage représente un risque économique. Elle rend difficiles l’émergence de nouveaux pools de minage et la décentralisation des solutions.
DATUM et STRATUM V2 : la solution des pools de mining face au risque de censure du réseau Bitcoin ?
DATUM, acronyme de Decentralized Alternative Templates for Universal Mining, vise à un retour aux racines de l’exploitation minière. En effet, ce n’est plus le pool qui sélectionne les transactions, mais les miners. Depuis la version V2 de STRATUM, qui est le protocole de la plupart des pools de minage, les miners peuvent personnaliser leur templates de bloc. DATUM est disponible depuis octobre 2024.
Comme nous avons pu le voir précédemment, à l’origine, les mineurs créaient eux-mêmes leurs modèles de blocs. Ils agissaient alors à la fois comme mineurs et comme gardiens de l’intégration des transactions. Cependant, avec l’augmentation du taux de hachage, les pools de minage ont émergé. Leur but est de regrouper les ressources des mineurs pour des paiements plus fréquents. En contrepartie, cela a conduit à une centralisation des processus de création de blocs.
En effet, de nos jours, la majorité des pools construisent les modèles de blocs pour les miners. Les miners quant à eux se contentent de fournir un hachage valide. D’autant plus que d’après les recherches de OxB10C publiées sur X , la majorité des templates de blocs dépendent de Bitmain. Or ce dernier détient le pool Antpool et ses nombreux proxy BTC.com, Binance Pool, Poolin, EMCD et Rawpool…
Cette situation remet en question le principe de décentralisation. Si quelques pools dominent la sélection des transactions, ils pourraient censurer des opérations. Cela contrecarrerait l’un des principes fondamentaux de Bitcoin : la résistance à la censure.
DATUM et STRATUM V2 : la sélection des transactions par les miners
C’est ici qu’intervient DATUM et STRATUM V2. Ces projets permettent à un miner de bénéficier de paiements réguliers et de construire ses propres blocs.
En construisant leurs propres blocs, les miners pourraient optimiser l’utilisation de leurs ressources minières. Par exemple, en réduisant les frais de leurs propres transactions (paiement des rewards etc.).
La solution DATUM communique directement avec le matériel de minage et un nœud complet Bitcoin qui gère les soumissions de blocs. Cela signifie que les modèles de bloc traditionnellement attribué aux pools de mining sont désormais entre les mains des mineurs. Les pools conservent uniquement la gestion des récompenses. Les paiements sont directement versés aux mineurs, sans intermédiaire. En prime, le pool OCEAN, qui inaugure l’utilisation de DATUM, propose une réduction de 50 % sur les frais pour ses utilisateurs.
La version bêta publique de DATUM sera lancée le 18 octobre. Les intéressés peuvent en apprendre davantage sur leur site web. Pour ceux qui souhaitent participer, des options de contact sont disponibles pour diriger leur hachage vers le pool OCEAN.
Conclusion
La dynamique actuelle des pools de minage soulève des questions cruciales concernant la sécurité et la décentralisation du réseau Bitcoin. L’attaque à 51 %, bien que théoriquement possible, devient de plus en plus impraticable en raison des coûts astronomiques. Sans compter les infrastructures nécessaires. Cependant, le risque de censure par des pools de minage reste préoccupant, comme le montre l’exemple récent de F2POOL.
La montée en puissance des méthodes comme DATUM et STRATUM V2 représente une avancée significative vers la décentralisation. Elles permettent aux mineurs de reprendre le contrôle sur la sélection des transactions. En redonnant aux mineurs la capacité de construire leurs propres blocs ces innovations pourraient restaurer l’essence même de Bitcoin. Sa résistance à la censure. Alors que la technologie évolue, il est essentiel de continuer à surveiller ces développements pour garantir la sécurité et l’intégrité du réseau à long terme.
Chez Startmining, notre équipe gère toutes les étapes nécessaires au bon fonctionnement des opérations. Envie de vous lancer dans le minage de Bitcoin ? Découvrez nos offres de mining.
Faut-il mieux acheter ou miner du Bitcoin, la réponse à 21 millions dans l’article suivant.
