Histoire & Cryptocurrency Mining Basics
Le minage de crypto-monnaies est le processus de validation des transactions sur un réseau blockchain et leur ajout au grand livre public. Ce processus implique la résolution d'équations mathématiques complexes à l'aide de matériel et de logiciels spécialisés. Ce processus est nécessaire pour maintenir la sécurité et l'intégrité du réseau blockchain. L'objectif du minage est de garantir la validité et l'exactitude des transactions sur le réseau et d'empêcher la fraude et la double dépense. Les mineurs utilisent leur puissance de calcul pour résoudre des problèmes mathématiques complexes, ce qui permet de valider les transactions et de créer de nouveaux blocs. Le premier mineur qui résout le problème reçoit une récompense sous forme de crypto-monnaie. Le minage est un aspect crucial de l'écosystème des crypto-monnaies, car il fournit un réseau décentralisé permettant aux utilisateurs d'effectuer des transactions entre eux sans avoir besoin d'intermédiaires. Elle contribue également à la sécurité et à la transp
1. Aperçu du minage de crypto-monnaies (PoW)
Le minage de crypto-monnaies, comme le minage de Bitcoin, est un processus hautement compétitif et gourmand en ressources. Dans le réseau Bitcoin, les transactions sont regroupées en blocs et nécessitent une quantité importante de calculs pour être "prouvées" ou confirmées dans le cadre d'un processus appelé "minage". Les mineurs doivent disposer de matériel et de logiciels spécialisés pour être compétitifs sur le marché, ce qui nécessite un investissement important. La concurrence pour les récompenses minières a conduit à la création de pools miniers, où les mineurs peuvent combiner leur puissance de calcul pour augmenter leurs chances de résoudre le problème et de recevoir la récompense. Cela permet également de mieux répartir les récompenses minières et de réduire la concentration de la puissance minière.
L'algorithme d'extraction comprend plusieurs étapes, notamment le regroupement des transactions, la vérification de leur validité, la sélection du bloc le plus récent et la tentative de résolution du problème de preuve de travail (PoW) pour le nouveau bloc. Les mineurs recherchent des blocs acceptables à l'aide de l'algorithme PoW en incrémentant un nonce et en prenant le hachage de l'en-tête du bloc résultant jusqu'à ce que la valeur de hachage soit inférieure à une valeur cible prédéterminée. Les performances d'extraction sont mesurées en hachages par seconde, et la difficulté d'extraction est régulée en ajustant périodiquement la valeur cible de hachage des blocs en fonction du taux de création de blocs.
Le processus d'extraction de Bitcoin expliqué
Pour comprendre le processus de minage de crypto-monnaies, examinons en détail chaque étape du processus :
Hachage des transactions: La première étape consiste à utiliser une fonction de hachage pour soumettre les transactions en attente à partir de la réserve de mémoire. Chaque transaction soumise génère un hachage de sortie fixe qui sert d'identifiant à la transaction.
Création d'un arbre de Merkle: Un arbre de Merkle vérifie le contenu d'une structure de données en organisant les hachages de transactions par paires. Il étiquette les nœuds avec le hachage cryptographique du bloc de données et les nœuds internes avec le hachage de l'étiquette de leur nœud enfant.
Découverte de l'en-tête de bloc: Un en-tête de bloc aide les mineurs à identifier un bloc individuel avec un hachage unique. Les mineurs combinent le hachage de la racine du bloc candidat, le hachage du bloc précédent et un nombre qui n'est utilisé qu'une seule fois (nonce) pour créer un hachage valide.
Validation du hachage de blocs: Le protocole détermine la valeur cible, qui doit être supérieure à la sortie pour que le hachage du bloc soit correct. Les mineurs modifient plusieurs fois la valeur du nonce car ils ne peuvent pas modifier les deux autres composants.
Difficulté d'extraction: La difficulté minière est une énigme cryptographique complexe. Plus il faut de temps pour trouver le hachage correct du bloc, plus la difficulté est élevée. La difficulté du minage dépend également du nombre de mineurs dans un réseau cryptographique. Vous trouverez ici une unité de mesure difficile ainsi qu'un tableau indiquant le degré de difficulté du bitcoin.
H/ s = Hashes par seconde KH/ s = Kilo Hashes par seconde MH/ s = Mega Hashes par seconde GH/ s = Giga Hashes par seconde TH/ s = TeraHashes par seconde PH/ s = PetaHashes par seconde 1,000 H/ s = 1 KH/ s 1 000 KH/ s = 1 MH/ s 1 000 MH/ s = 1 GH/ s 1 000 GH/ s = 1 TH/ s 1 000 TH/ s = 1 PH/ sVérification du hachage des blocs: À ce stade, les mineurs envoient les blocs nouvellement trouvés aux mineurs homologues pour vérification du hachage. Les nœuds miniers pairs utilisent un algorithme de hachage sécurisé 256 (SHA-256) pour vérifier l'intégrité des données et identifier les problèmes de hachage et de falsification.
Confirmation et publication des blocs: Une fois que les mineurs pairs ont vérifié et atteint un consensus sur un bloc, un bloc candidat devient un bloc confirmé. Ce nouveau bloc est ajouté à la fin de la blockchain. Lorsque les mineurs ne peuvent pas valider le hachage du bloc candidat, ils rejettent le bloc candidat - une tentative infructueuse pour un mineur.
Les nœuds Bitcoin qui minent activement régulent le rythme de création de nouveaux blocs à une moyenne de 10 minutes. Lorsque les mineurs sont plus nombreux, le taux de création de blocs augmente, et lorsque le taux de création de blocs augmente, la difficulté d'extraction augmente pour compenser, ce qui fait retomber le taux de création de blocs. La création de nouveaux blocs doit prendre en moyenne 10 minutes, durée spécifiquement choisie par Satoshi Nakamoto comme compromis entre un temps de confirmation rapide et la quantité de travail perdue en raison des divisions de la chaîne et des blocs orphelins.
Processus de division en deux
Les mineurs qui réussissent se voient attribuer un certain nombre de bitcoins et de frais de transaction pour chaque bloc miné avec succès. La récompense pour l'extraction d'un nouveau bloc est convenue par tous les membres du réseau et s'élève actuellement à 6,25 bitcoins, contre 50 bitcoins à l'origine. Cette prime est divisée par deux tous les 210 000 blocs et sera finalement entièrement supprimée lorsque la limite de 21 millions de bitcoins sera atteinte, date à laquelle le traitement des transactions sera récompensé uniquement par les frais de transaction. La valeur du bitcoin ne dépend pas uniquement des récompenses minières, mais plutôt de la demande du marché, des changements réglementaires et du sentiment du marché, qui peuvent tous affecter la valeur du bitcoin.
2. Les débuts de l'exploitation minière et son évolution dans le temps
L'exploitation minière des crypto-monnaies remonte aux premiers jours du bitcoin. Lors de la première annonce du bitcoin en 2009, le minage était réalisé sur des ordinateurs personnels et des unités centrales standard. La popularité croissante du bitcoin s'est accompagnée de la complexité du minage, qui a nécessité une puissance de calcul et des ressources accrues.
Le premier pool minier de Bitcoin a été créé en 2010, permettant aux mineurs de mettre en commun leur puissance de traitement et leurs ressources afin d'augmenter leurs chances de relever le défi et d'obtenir la récompense. Cela a permis de répartir les récompenses minières de manière plus équitable et de minimiser la concentration de la puissance minière.
L'exploitation minière est devenue de plus en plus spécialisée au fil du temps, les mineurs employant du matériel et des logiciels spécialisés pour améliorer l'efficacité et la concurrence. Les circuits intégrés à application spécifique (ASIC), que nous analyserons dans les prochaines leçons, ont été introduits en 2013 et étaient spécifiquement destinés au minage de Bitcoin, augmentant considérablement la vitesse et l'efficacité du minage.
Les progrès du minage ont également entraîné la création de nouvelles crypto-monnaies, chacune ayant son propre ensemble d'algorithmes et de critères de minage. Il existe aujourd'hui des centaines de crypto-monnaies, chacune ayant sa propre écologie minière et ses propres problèmes. Connaître l'histoire de l'exploitation minière et sa progression dans le temps est essentiel pour comprendre la position actuelle de l'industrie minière et ses possibilités futures.
3. Le paysage minier actuel
Le paysage minier est aujourd'hui dominé par quelques grandes crypto-monnaies, telles que le bitcoin et le litecoin. Le bitcoin a le taux de minage le plus élevé, suivi par le litecoin. Les principaux pays miniers sont les États-Unis, la Chine, le Canada, la Russie et le Kazakhstan. Toutefois, les récentes modifications de la réglementation en Chine ont entraîné une baisse significative de l'activité minière de Bitcoin dans le pays.
Source : statista.com
Il est important de noter qu'Ethereum a abandonné le minage par preuve de travail (PoW) et utilise désormais le minage par preuve d'enjeu (PoS). La transition vers l'exploitation minière PoS dans Ethereum est mise en œuvre par la mise à jour Ethereum 2.0, qui constitue une modification importante de la blockchain Ethereum. Ethereum 2.0 a introduit un nouvel algorithme de consensus appelé Beacon Chain, qui est responsable de la coordination des validateurs et de la gestion du processus de consensus PoS. Cela contraste avec l'exploitation minière PoW, où les mineurs rivalisent pour résoudre des problèmes mathématiques complexes à l'aide de la puissance de calcul. L'exploitation minière de PoS est considérée comme plus respectueuse de l'environnement et moins gourmande en ressources que l'exploitation minière de PoW. Malgré les différences entre le minage PoW et PoS, les principes de base du minage de crypto-monnaies restent les mêmes. Dans la prochaine leçon, nous explorerons les bases du minage de crypto-monnaies, y compris le minage PoW et PoS, et les différents types d'algorithmes de minage utilisés dans l'industrie. En comprenant les principes fondamentaux du minage de crypto-monnaies, les apprenants seront en mesure de mieux apprécier les défis et les opportunités présentés par cet aspect important de l'écosystème de la blockchain.
Bài học 1:Histoire & Cryptocurrency Mining Basics
Bài học 2:Preuve de travail et preuve d'enjeu
Bài học 3:Matériel et logiciels d'exploitation minière
Bài học 4:Exploitation minière des crypto-monnaies Économie
Bài học 5:Pools miniers et Cloud Mining
Bài học 6:Gérer et sécuriser les opérations minières
Bài học 7:Impact environnemental de l'exploitation minière des crypto-monnaies
Histoire & Cryptocurrency Mining Basics
Le minage de crypto-monnaies est le processus de validation des transactions sur un réseau blockchain et leur ajout au grand livre public. Ce processus implique la résolution d'équations mathématiques complexes à l'aide de matériel et de logiciels spécialisés. Ce processus est nécessaire pour maintenir la sécurité et l'intégrité du réseau blockchain. L'objectif du minage est de garantir la validité et l'exactitude des transactions sur le réseau et d'empêcher la fraude et la double dépense. Les mineurs utilisent leur puissance de calcul pour résoudre des problèmes mathématiques complexes, ce qui permet de valider les transactions et de créer de nouveaux blocs. Le premier mineur qui résout le problème reçoit une récompense sous forme de crypto-monnaie. Le minage est un aspect crucial de l'écosystème des crypto-monnaies, car il fournit un réseau décentralisé permettant aux utilisateurs d'effectuer des transactions entre eux sans avoir besoin d'intermédiaires. Elle contribue également à la sécurité et à la transp
1. Aperçu du minage de crypto-monnaies (PoW)
Le minage de crypto-monnaies, comme le minage de Bitcoin, est un processus hautement compétitif et gourmand en ressources. Dans le réseau Bitcoin, les transactions sont regroupées en blocs et nécessitent une quantité importante de calculs pour être "prouvées" ou confirmées dans le cadre d'un processus appelé "minage". Les mineurs doivent disposer de matériel et de logiciels spécialisés pour être compétitifs sur le marché, ce qui nécessite un investissement important. La concurrence pour les récompenses minières a conduit à la création de pools miniers, où les mineurs peuvent combiner leur puissance de calcul pour augmenter leurs chances de résoudre le problème et de recevoir la récompense. Cela permet également de mieux répartir les récompenses minières et de réduire la concentration de la puissance minière.
L'algorithme d'extraction comprend plusieurs étapes, notamment le regroupement des transactions, la vérification de leur validité, la sélection du bloc le plus récent et la tentative de résolution du problème de preuve de travail (PoW) pour le nouveau bloc. Les mineurs recherchent des blocs acceptables à l'aide de l'algorithme PoW en incrémentant un nonce et en prenant le hachage de l'en-tête du bloc résultant jusqu'à ce que la valeur de hachage soit inférieure à une valeur cible prédéterminée. Les performances d'extraction sont mesurées en hachages par seconde, et la difficulté d'extraction est régulée en ajustant périodiquement la valeur cible de hachage des blocs en fonction du taux de création de blocs.
Le processus d'extraction de Bitcoin expliqué
Pour comprendre le processus de minage de crypto-monnaies, examinons en détail chaque étape du processus :
Hachage des transactions: La première étape consiste à utiliser une fonction de hachage pour soumettre les transactions en attente à partir de la réserve de mémoire. Chaque transaction soumise génère un hachage de sortie fixe qui sert d'identifiant à la transaction.
Création d'un arbre de Merkle: Un arbre de Merkle vérifie le contenu d'une structure de données en organisant les hachages de transactions par paires. Il étiquette les nœuds avec le hachage cryptographique du bloc de données et les nœuds internes avec le hachage de l'étiquette de leur nœud enfant.
Découverte de l'en-tête de bloc: Un en-tête de bloc aide les mineurs à identifier un bloc individuel avec un hachage unique. Les mineurs combinent le hachage de la racine du bloc candidat, le hachage du bloc précédent et un nombre qui n'est utilisé qu'une seule fois (nonce) pour créer un hachage valide.
Validation du hachage de blocs: Le protocole détermine la valeur cible, qui doit être supérieure à la sortie pour que le hachage du bloc soit correct. Les mineurs modifient plusieurs fois la valeur du nonce car ils ne peuvent pas modifier les deux autres composants.
Difficulté d'extraction: La difficulté minière est une énigme cryptographique complexe. Plus il faut de temps pour trouver le hachage correct du bloc, plus la difficulté est élevée. La difficulté du minage dépend également du nombre de mineurs dans un réseau cryptographique. Vous trouverez ici une unité de mesure difficile ainsi qu'un tableau indiquant le degré de difficulté du bitcoin.
H/ s = Hashes par seconde KH/ s = Kilo Hashes par seconde MH/ s = Mega Hashes par seconde GH/ s = Giga Hashes par seconde TH/ s = TeraHashes par seconde PH/ s = PetaHashes par seconde 1,000 H/ s = 1 KH/ s 1 000 KH/ s = 1 MH/ s 1 000 MH/ s = 1 GH/ s 1 000 GH/ s = 1 TH/ s 1 000 TH/ s = 1 PH/ sVérification du hachage des blocs: À ce stade, les mineurs envoient les blocs nouvellement trouvés aux mineurs homologues pour vérification du hachage. Les nœuds miniers pairs utilisent un algorithme de hachage sécurisé 256 (SHA-256) pour vérifier l'intégrité des données et identifier les problèmes de hachage et de falsification.
Confirmation et publication des blocs: Une fois que les mineurs pairs ont vérifié et atteint un consensus sur un bloc, un bloc candidat devient un bloc confirmé. Ce nouveau bloc est ajouté à la fin de la blockchain. Lorsque les mineurs ne peuvent pas valider le hachage du bloc candidat, ils rejettent le bloc candidat - une tentative infructueuse pour un mineur.
Les nœuds Bitcoin qui minent activement régulent le rythme de création de nouveaux blocs à une moyenne de 10 minutes. Lorsque les mineurs sont plus nombreux, le taux de création de blocs augmente, et lorsque le taux de création de blocs augmente, la difficulté d'extraction augmente pour compenser, ce qui fait retomber le taux de création de blocs. La création de nouveaux blocs doit prendre en moyenne 10 minutes, durée spécifiquement choisie par Satoshi Nakamoto comme compromis entre un temps de confirmation rapide et la quantité de travail perdue en raison des divisions de la chaîne et des blocs orphelins.
Processus de division en deux
Les mineurs qui réussissent se voient attribuer un certain nombre de bitcoins et de frais de transaction pour chaque bloc miné avec succès. La récompense pour l'extraction d'un nouveau bloc est convenue par tous les membres du réseau et s'élève actuellement à 6,25 bitcoins, contre 50 bitcoins à l'origine. Cette prime est divisée par deux tous les 210 000 blocs et sera finalement entièrement supprimée lorsque la limite de 21 millions de bitcoins sera atteinte, date à laquelle le traitement des transactions sera récompensé uniquement par les frais de transaction. La valeur du bitcoin ne dépend pas uniquement des récompenses minières, mais plutôt de la demande du marché, des changements réglementaires et du sentiment du marché, qui peuvent tous affecter la valeur du bitcoin.
2. Les débuts de l'exploitation minière et son évolution dans le temps
L'exploitation minière des crypto-monnaies remonte aux premiers jours du bitcoin. Lors de la première annonce du bitcoin en 2009, le minage était réalisé sur des ordinateurs personnels et des unités centrales standard. La popularité croissante du bitcoin s'est accompagnée de la complexité du minage, qui a nécessité une puissance de calcul et des ressources accrues.
Le premier pool minier de Bitcoin a été créé en 2010, permettant aux mineurs de mettre en commun leur puissance de traitement et leurs ressources afin d'augmenter leurs chances de relever le défi et d'obtenir la récompense. Cela a permis de répartir les récompenses minières de manière plus équitable et de minimiser la concentration de la puissance minière.
L'exploitation minière est devenue de plus en plus spécialisée au fil du temps, les mineurs employant du matériel et des logiciels spécialisés pour améliorer l'efficacité et la concurrence. Les circuits intégrés à application spécifique (ASIC), que nous analyserons dans les prochaines leçons, ont été introduits en 2013 et étaient spécifiquement destinés au minage de Bitcoin, augmentant considérablement la vitesse et l'efficacité du minage.
Les progrès du minage ont également entraîné la création de nouvelles crypto-monnaies, chacune ayant son propre ensemble d'algorithmes et de critères de minage. Il existe aujourd'hui des centaines de crypto-monnaies, chacune ayant sa propre écologie minière et ses propres problèmes. Connaître l'histoire de l'exploitation minière et sa progression dans le temps est essentiel pour comprendre la position actuelle de l'industrie minière et ses possibilités futures.
3. Le paysage minier actuel
Le paysage minier est aujourd'hui dominé par quelques grandes crypto-monnaies, telles que le bitcoin et le litecoin. Le bitcoin a le taux de minage le plus élevé, suivi par le litecoin. Les principaux pays miniers sont les États-Unis, la Chine, le Canada, la Russie et le Kazakhstan. Toutefois, les récentes modifications de la réglementation en Chine ont entraîné une baisse significative de l'activité minière de Bitcoin dans le pays.
Source : statista.com
Il est important de noter qu'Ethereum a abandonné le minage par preuve de travail (PoW) et utilise désormais le minage par preuve d'enjeu (PoS). La transition vers l'exploitation minière PoS dans Ethereum est mise en œuvre par la mise à jour Ethereum 2.0, qui constitue une modification importante de la blockchain Ethereum. Ethereum 2.0 a introduit un nouvel algorithme de consensus appelé Beacon Chain, qui est responsable de la coordination des validateurs et de la gestion du processus de consensus PoS. Cela contraste avec l'exploitation minière PoW, où les mineurs rivalisent pour résoudre des problèmes mathématiques complexes à l'aide de la puissance de calcul. L'exploitation minière de PoS est considérée comme plus respectueuse de l'environnement et moins gourmande en ressources que l'exploitation minière de PoW. Malgré les différences entre le minage PoW et PoS, les principes de base du minage de crypto-monnaies restent les mêmes. Dans la prochaine leçon, nous explorerons les bases du minage de crypto-monnaies, y compris le minage PoW et PoS, et les différents types d'algorithmes de minage utilisés dans l'industrie. En comprenant les principes fondamentaux du minage de crypto-monnaies, les apprenants seront en mesure de mieux apprécier les défis et les opportunités présentés par cet aspect important de l'écosystème de la blockchain.