Difficulté de crypto-monnaie
Qu’est-ce que la difficulté de crypto-monnaie?
La difficulté de la crypto-monnaie est une mesure de la difficulté à extraire un bloc dans une blockchain pour une crypto-monnaie particulière. Une difficulté élevée de crypto-monnaie signifie qu’il faut une puissance de calcul supplémentaire pour vérifier les transactions entrées sur une blockchain – un processus appelé minage.
La difficulté de crypto-monnaie est un paramètre que le bitcoin et d’autres crypto-monnaies utilisent pour maintenir le temps moyen entre les blocs stable à mesure que la puissance de hachage du réseau change. La difficulté de crypto-monnaie est importante car une difficulté élevée peut aider à sécuriser le réseau blockchain contre les attaques malveillantes.
Points clés à retenir
- La difficulté de la crypto-monnaie est une mesure de la difficulté à extraire un bloc dans une blockchain pour une crypto-monnaie particulière.
- Une difficulté élevée de crypto-monnaie signifie qu’il faut une puissance de calcul supplémentaire pour vérifier les transactions entrées sur une blockchain.
- Plus la difficulté nécessaire pour créer un bloc est élevée, plus la sécurité d’un réseau de crypto-monnaie est améliorée, car les attaquants auraient besoin d’énormes ressources pour prendre le contrôle.
Comprendre la difficulté de la crypto-monnaie
Le Bitcoin et les autres crypto-monnaies qui utilisent des blockchains de preuve de travail sont maintenus tout au long du processus d’extraction. Les mineurs vérifient les transactions effectuées sur une blockchain et remplissent les fonctions d’auditeurs pour prévenir la fraude et assurer la légitimité des transactions. L’exploitation minière a été conçue par le fondateur de Bitcoin, Satoshi Nakamoto.
Dans ce système, les mineurs – qui exécutent le logiciel de la crypto-monnaie sur leurs ordinateurs – se font concurrence pour trouver un nouveau bloc, ajoutant le lot le plus récent de données de transaction à la chaîne. Lorsque suffisamment de transactions ont été vérifiées, un nouveau bloc est ajouté à la blockchain. Les mineurs peuvent être payés pour leurs efforts, mais il existe d’autres exigences avant qu’un mineur puisse recevoir une compensation, le cas échéant. L’étendue de la puissance de calcul nécessaire pour extraire un bloc est représentée par la difficulté de la crypto-monnaie. Le temps nécessaire pour trouver un nouveau bloc dépend du niveau de difficulté de la crypto-monnaie et du hasard aléatoire.
Afin de mesurer la difficulté de crypto-monnaie d’un nouveau bloc, il est important de comprendre la puissance de hachage, qui représente la puissance de calcul combinée utilisée pour extraire et traiter les transactions sur la blockchain.
Hashs aléatoires
Un hachage est un code alphanumérique utilisé pour représenter des mots ou des données. Les mineurs prennent un lot de données de transaction et l’exécutent via un algorithme de hachage, une fonction unidirectionnelle qui, étant donné un ensemble particulier de données, produira toujours la même sortie, mais dont la sortie ne peut pas être inversée pour afficher les données d’origine. Des algorithmes de hachage sont utilisés pour créer ces codes de hachage aléatoires. Avant que de nouvelles données puissent être ajoutées à une blockchain, les mineurs doivent se concurrencer pour produire un hachage inférieur ou égal à une valeur numérique appelée hachage cible.
Les mineurs accomplissent le processus de hachage en modifiant une valeur unique, appelée nonce – ou un nombre utilisé une fois – et chaque fois que le nonce est modifié, un nouveau hachage est créé avec son propre ensemble de nombres. Il n’y a aucun moyen de prédire ce que sera un hachage et comme chaque ensemble de données n’a qu’une seule sortie pour une fonction de hachage donnée, les mineurs doivent répéter le processus d’ajout d’un nouveau nonce aux données jusqu’à ce qu’ils répondent aux exigences de hachage.
Difficulté de crypto-monnaie
L’exigence qu’un hachage doit satisfaire correspond à la difficulté. Un hachage valide doit être inférieur à une certaine valeur cible définie automatiquement (et régulièrement ajustée) par le protocole de la crypto-monnaie. Plus la valeur cible est basse, plus il y a de répétitions de la fonction de hachage qu’un mineur doit effectuer pour obtenir un résultat acceptable – en d’autres termes, plus la difficulté est élevée. Un mineur peut, en théorie, avoir de la chance et obtenir un hachage valide pour un bloc donné du premier coup. Cependant, au fil du temps, une difficulté plus élevée signifie que les mineurs doivent passer par plus de nonces par bloc en moyenne.
Les individus et les organisations apportent leur puissance de calcul via leurs plates-formes minières pour traiter les données et produire les hachages. La puissance de hachage d’un réseau de crypto-monnaie représente les taux de hachage totaux de toutes les plates-formes minières. Le taux de hachage est le nombre de hachages qui peuvent être calculés par seconde.
Étant donné que chaque hachage est créé de manière aléatoire, il peut prendre des millions de suppositions ou de hachages avant que l’exigence de hachage cible ne soit remplie et que de nouvelles pièces de crypto-monnaie soient frappées au mineur qui réussit. Ce n’est qu’alors que les transactions sont ajoutées à un nouveau bloc dans la blockchain. D’une certaine manière, le processus de hachage est similaire à un système de loterie. En conséquence, de nouvelles pièces sont émises grâce à ce processus d’extraction.
Plus le taux de hachage est élevé, plus il est difficile pour un fraudeur de prendre le contrôle de la blockchain car plus de puissance de hachage est nécessaire. En d’autres termes, plus la difficulté est élevée, plus le réseau est sécurisé.
Avantages de la difficulté de crypto-monnaie
On pourrait se demander pourquoi les participants d’un réseau établiraient une difficulté de crypto-monnaie plus élevée si le résultat signifiait que les mineurs répétaient la même fonction encore et encore. La difficulté de crypto-monnaie présente deux avantages clés.
Un taux constant de nouveaux blocs
Le livre blanc Bitcoin de Satoshi Nakamoto explique comment la difficulté de preuve de travail aide à générer une production régulière de nouveaux blocs ajoutés à la blockchain.
«Pour compenser l’augmentation de la vitesse matérielle et l’intérêt variable pour l’exécution des nœuds au fil du temps, la difficulté de la preuve de travail est déterminée par une moyenne mobile ciblant un nombre moyen de blocs par heure. S’ils sont générés trop rapidement, la difficulté augmente. «
Bitcoin est conçu pour ajouter un nouveau bloc à la blockchain toutes les 10 minutes en moyenne. D’autres crypto-monnaies visent des blocs plus fréquents; litecoin, par exemple, vise 2,5 minutes. Le problème est que la quantité de puissance de calcul que les mineurs du réseau contrôlent collectivement peut varier énormément.
Lorsque Satoshi Nakamoto a exploité le premier bloc, il n’y avait qu’une seule machine sur le réseau – probablement un simple ordinateur portable ou de bureau. Aujourd’hui, il existe un certain nombre de fermes ASIC tentaculaires de la taille d’un entrepôt. Les ASIC sont des machines spécialement conçues pour parcourir les fonctions de hachage aussi rapidement que possible.
Afin de garantir que le réseau produit un nouveau bloc à un taux moyen constant, le logiciel est configuré pour ajuster automatiquement le hachage cible à la hausse ou à la baisse, ce qui entraîne respectivement une difficulté inférieure ou supérieure. Lorsque Nakamoto a extrait le bloc de genèse, la difficulté de Bitcoin en était une.
Sécurité Internet
Le taux de hachage global donne un aperçu de la sécurité d’un réseau de crypto-monnaie, car les fraudeurs ou les mauvais acteurs devraient surmonter la puissance de hachage totale du réseau pour prendre le contrôle d’une attaque malveillante. Des ordinateurs spécialement conçus sont utilisés pour exécuter des fonctions de hachage, qui sont capables de faire des milliards de suppositions chaque seconde pour résoudre le problème de hachage.
Plus la difficulté de la crypto-monnaie est élevée, plus il faut de suppositions ou de hachages pour atteindre l’exigence de hachage cible. En conséquence, ce processus rend très difficile et coûteux pour les attaquants d’obtenir le contrôle majoritaire – appelé une majorité de 51% – d’un réseau blockchain.
Exemple de difficulté de crypto-monnaie
Au 2 avril 2021, la difficulté de crypto-monnaie pour le bitcoin était de 23,14 billions de dollars. Si nous comparons l’évolution de la difficulté, nous pouvons voir qu’au 1er avril 2018, la difficulté du bitcoin était de 3,51 billions.
Le graphique ci-dessous montre l’évolution de la difficulté du bitcoin au fil des ans: