Pourquoi Bitcoin Mining a besoin de Stratum V2

Le minage de Bitcoin se centralise, mais à quel point le risque de censure du réseau est-il réel ? Et un protocole appelé Stratum V2 peut-il sauver l’industrie ?

L’exploitation minière de Bitcoin à la portée de tous : appareils électroménagers, appareils portables tels que montres intelligentes et lunettes intelligentes, tous capables d’exploiter avec des micropuces spécialisées. C’est l’avenir que de nombreux Bitcoiners espèrent.

En fait, l’exploitation minière se centralise.

dont la part est de 18

Le célèbre développeur Bitcoin Peter Todd a récemment souligné le problème de cette centralisation :

« Bitcoin est mort. » « L’exploitation minière est terminée. » « Ils réglementeront Bitcoin. » « La censure viendra. »

Pour comprendre quelles sont les implications

L’évolution de l’exploitation minière en piscine

Préférez-vous recevoir 100 000 $ une fois tous les cinq ans ou 20 000 $ une fois par an ? La réponse à cette question explique en grande partie l’émergence des pools de minage.

À long terme, le paiement est le même, ce qui change, c’est la fréquence à laquelle le paiement est reçu. Dans un environnement hautement concurrentiel comme le secteur minier, c’est crucial. Il peut déterminer la survie ou la faillite des fermes minières qui, quelle que soit l’évolution du prix du bitcoin, doivent maintenir les machines en marche en payant l’électricité, ainsi que tout prêt contracté pour acheter du matériel ou d’autres dépenses.

Un pool de minage est un serveur, généralement géré par une entreprise, qui réunit des fermes de minage et des mineurs individuels situés dans différentes zones. participant à la compétition qu’est le minage de bitcoins. La grande puissance de calcul coordonnée par les pools permet, par rapport aux faibles chances du mineur individuel, de gagner plus fréquemment le concours de preuve de travail et de redistribuer la récompense à l’ensemble de ses membres au prorata de la puissance de calcul pouvoir qu’ils ont fourni.

Prenons un exemple  : l’exploitation d’une ferme minière qui produit 0,025 % du taux de hachage mondial – une activité qui implique aujourd’hui un investissement de plusieurs millions de dollars – permet de manière probabiliste au mineur d’écrire un bloc de la blockchain Bitcoin sur 4 000. Compte tenu du taux moyen d’un bloc produit toutes les 10 minutes, cela signifie une récompense de bloc gagnée par mois, d’une valeur actuelle de 6,25 bitcoins.

Avec la même puissance de calcul disponible, cependant. disons, 25% du taux de hachage mondial. Statistiquement, le pool est susceptible d’exploiter un bloc sur quatre, c’est-à-dire un bloc toutes les 40 minutes. La ferme de minage qui a décidé d’adhérer est rémunérée au prorata de la puissance de calcul qu’elle fournit, elle rapportera donc toujours l’équivalent d’un bloc par mois, mais étant payée en moyenne une fois toutes les 40 minutes (plus communément, les pools paient les récompenses une fois par jour pour réduire les frais).

bien qu’ils ne soient pas nécessairement plus élevés que dans le minage solitaire, sont plus fréquents. La première piscine a vu le jour en 2010 sous le nom de Slush Pool, maintenant connue sous le nom de Braiins Pool, et depuis lors, le modèle s’est dépeuplé.

Comme décrit ci-dessus, une grande partie de la puissance de calcul du réseau est désormais entre les mains des pools, qui constituent inévitablement des points de centralisation.

Alors, quel est l’état actuel de l’exploitation minière et quels sont les risques ?

L’essor de la fonderie aux États-Unis

Le 15 février 2021, Foundry USA Pool a coordonné 0,98 % du taux de hachage. Deux ans plus tard, ce chiffre est passé à 34 %. Que s’est-il passé entre temps ?

Foundry est une société basée à New York détenue à 100% par Digital Currency Group (DCG), l’un des plus grands fonds d’investissement « crypto » au monde. Parmi les différentes activités de Foundry figure l’exploitation minière, qui est exercée par son activité Foundry USA Pool, devenue de facto la référence des mineurs institutionnels américains.

Ce n’est pas un hasard si la croissance de Foundry coïncide en partie avec l’interdiction minière chinoise de mai 2021. Comme largement rapporté à l’époque, de nombreux mineurs fuyant la Chine ont afflué vers le Kazakhstan ainsi que vers les États-Unis. L’une des destinations privilégiées a été le Texas, qui est désormais considéré comme l’une des régions les plus favorables au monde pour l’exploitation minière, notamment en raison de la réglementation favorable.

Dans une récente interview, Gabriele Vernetti, chercheur minier et développeur Stratum V2, a déclaré à Bitcoin Magazine que « la plupart des mineurs situés au Texas sont sous Foundry ».

Il pourrait alors y avoir une autre raison derrière la course du pool américain : l’investissement massif dans de nouveaux ASIC à un moment (le marché haussier entre fin 2020 et début 2021) où de nombreux concurrents pourraient être davantage axés sur la prise de bénéfices. En septembre 2020, par exemple, Foundry avait signé un partenariat avec le fabricant d’ASIC MicroBT pour fournir un accès prioritaire aux nouveaux ASIC M30S à ses mineurs institutionnels.

Plusieurs mois peuvent s’écouler entre l’achat d’un ASIC et le début de son exploitation, notamment en période d’indisponibilité des puces. Ainsi, lorsque le nouveau matériel est prêt à être mis en service fin 2021, ce qui se passe, c’est que Foundry USA gagne une part importante du marché. Il passe de 8,5 % en octobre 2021 à 19 % en janvier 2022, par exemple.

Quels sont les dangers de la centralisation minière ?

Pourquoi est-ce un problème que Foundry USA coordonne 34 % du taux de hachage mondial ? Car à ce jour, bien que la puissance de calcul du pool soit fournie par un grand nombre de fermes de minage différentes, les blocs candidats sont construits par le pool. C’est le pool qui décide des transactions à inclure dans le bloc. Cela introduit un point de vulnérabilité qui pourrait entraîner deux problèmes  : la censure des transactions ou des adresses et une attaque à 51 %. Ce dernier peut avoir deux objectifs :

La menace est rendue possible par le protocole actuel utilisé par les mineurs et les pools miniers pour communiquer entre eux : Stratum V1.

En ce moment, Braiins Pool. Ce dernier groupe comprend Vernetti.

Existe-t-il une possibilité que, en vertu d’une hypothétique obligation américaine, Foundry USA puisse commencer à censurer des transactions spécifiques ?

« Sur le plan technique, cela pourrait arriver », a déclaré Vernetti. « Mais pour combien de temps ? Plus la censure dure longtemps, plus les mineurs ont de temps pour s’en rendre compte et commencer à déplacer leur activité vers d’autres pools. En effet, la censure implique la perte de commissions, de sorte qu’un mineur a une incitation économique à passer à un pool qui collecte ces commissions à la place en évitant les transactions de censure.

Le précédent de la piscine MARA

Un précédent pertinent à cet égard remonte à mai 2021. Le pool contrôlé par Marathon, MARA Pool, avait décidé au début du mois de n’exploiter que des blocs avec des transactions conformes à l’OFAC, censurant ainsi les adresses blacklistées par le département du Trésor américain. Le soulèvement de la communauté Bitcoin et le fait qu’aucun autre mineur n’ait emboîté le pas ont fait tourner MARA Pool en moins d’un mois. Fin mai, Marathon a écrit dans un communiqué de presse qu’il ne filtrerait plus les transactions.

Le danger de censure semble donc minime et, en tout cas, facilement résolu en peu de temps. Alors, quelle est la probabilité d’une attaque à 51 % menée par Foundry USA à la place ?

« Au moment où une attaque par déni de service était lancée, c’est-à-dire l’extraction de blocs vides pour ralentir le processus d’approbation des transactions, tout serait visible sur la blockchain », a déclaré Vernetti. « Puis, immédiatement, les mineurs redirigeraient leur taux de hachage vers d’autres pools. En effet, sans frais de transaction, chaque mineur recevrait moins d’argent pour son travail. Les mineurs auraient une incitation directe à fournir le taux de hachage à un autre pool, une opération qui ne prend qu’une minute. Si Foundry USA commençait à extraire des blocs vides, à mon avis, elle perdrait la moitié du taux de hachage qu’elle coordonne en une heure.

« Peut-être qu’une attaque de 51% visant à doubler les dépenses est plus inquiétante », a poursuivi Vernetti. « Sur le plan technique, on pourrait tenter de doubler les dépenses même avec un taux de hachage inférieur, mais encore une fois, quelle en serait la raison ? Car il est vrai que Foundry USA est perçu comme un pool institutionnel sous contrôle américain, mais cela reste une entreprise. Son intérêt économique est de faire fonctionner au mieux le réseau. Une double dépense saperait le statut de Bitcoin en tant que réseau immuable et j’imagine que cela pourrait faire s’effondrer immédiatement son prix. La contre-incitation consisterait en peut-être 1 billion de dollars payés par les États-Unis pour mener une telle attaque.

La solution : Stratum V2

Le risque de censure et le risque d’une attaque à 51% par les pools de minage seront éliminés une fois qu’un nouveau protocole de communication entre les mineurs et les pools sera largement utilisé : Stratum V2.

Le protocole permet à chaque mineur individuel de construire son propre bloc candidat, supprimant ce pouvoir du pool. Le pool ne sera donc pas en mesure d’exclure les transactions sur liste noire d’un bloc, ni d’écrire des blocs vides ou de tenter des transactions à double dépense. La responsabilité d’écrire le bloc passe des mains du pool à celles de tous ses mineurs.

Stratum V2 est déjà implémenté par Braiins Pool et est périodiquement testé par Foundry USA lui-même, mais la grande majorité du taux de hachage est toujours coordonnée par des pools utilisant Stratum V1.

Quelles sont les incitations qui conduiront les pools à adopter Stratum V2 ? Qu’est-ce qui les amènera à choisir volontairement de perdre le contrôle sur la construction de blocs ?

« Les deux autres caractéristiques fondamentales du protocole Stratum V2 : la sécurité et la performance », répond Vernetti.

« Sécurité : contrairement à Stratum V1, Stratum V2 est un protocole crypté. Il ne permet pas les attaques de détournement de taux de hachage qui sont possibles aujourd’hui. Dans ces attaques, le pirate entrave la communication entre le mineur et le pool minier, prend la preuve du travail que le mineur produit et prétend être l’auteur de ces preuves, demandant au pool de lui envoyer la récompense. Cela ne peut pas arriver avec Stratum V2 car la communication est cryptée et donc la preuve de travail fournie par le mineur au pool n’est pas visible pour les observateurs extérieurs. C’est la première incitation : avec une telle sécurité, le pool peut attirer plus de mineurs que ceux qui n’offrent pas cette garantie.

« Performance  : la communication entre le mineur et le pool de minage dans Stratum V1 est lisible par l’homme, elle est en code ASCII. Dans Stratum V2, en revanche, la communication se fait entièrement en code binaire. Ce petit facteur augmente les performances car le temps de conversion du caractère lisible par l’homme en binaire est enregistré, de sorte que plus de paquets d’informations peuvent être transmis dans un laps de temps donné que dans Stratum V1. Ceci est important car être en mesure de fournir plus de preuves de travail peut être décisif pour gagner la course à l’écriture du bloc. L’amélioration des performances est un avantage concurrentiel.

Ceci est un article invité de Federico Rivi. Les opinions exprimées sont entièrement les leurs et ne reflètent pas nécessairement celles de BTC Inc ou de Bitcoin Magazine.