Qu'est-ce qu'un pool de minage et quel est son rôle ?

Si vous êtes un adepte de nos nombreux guides déjà disponibles et que vous êtes un fin connaisseur et passionné de l’évolution du monde des crypto-monnaies, vous savez que tout change vite, très vite. Nous abordions déjà le sujet du minage dans un de nos articles, et il convient désormais de s’attarder sur les mining pools.

Pool de minage, quésaco ?

Pour comprendre ce qu’est un pool de minage, il est important de connaître les bases du fonctionnement de la blockchain. Pour rappel, là où les transactions de notre système actuel centralisé transitent par le biais d’un seul intermédiaire (le plus souvent, votre organisme bancaire) les transactions sur la blockchain sont vérifiées et validées de manière décentralisée, c’est à dire par tous les utilisateurs du réseau.

Les mineurs sont donc des individus lambdas, ou des professionnels, qui mettent du matériel informatique à disposition du réseau (rigs de minage). Ce matériel est optimisé pour fournir une puissance de calcul utilisée dans la validation des transactions. Ces rigs utilisent soit des cartes graphiques (GPU) soit des processeurs (CPU) en fonction des caractéristiques du coin miné.

En échange de la puissance allouée au réseau, les mineurs sont récompensés par des fragments de cryptomonnaies pour chaque bloc ajouté à la blockchain.

Le fonctionnement basique d’une transaction sur la blockchain

Mais alors, quelle est la place des pools de minage dans tout ceci ?

Et bien c’est assez simple à comprendre. Là où il y a quelques années la difficulté présente sur le réseau était assez faible pour permettre le minage individuel avec une puissance de calcul réduite, il est aujourd’hui impensable de miner en solitaire avec un matériel modeste. En effet, plus la taille du réseau et son nombre d’acteurs augmentent, plus la puissance requise pour « créer un bloc » est élevée.

Les pools de minage permettent donc l'agrégation des puissances de calcul de plusieurs mineurs pour faciliter la résolution des puzzles mathématiques nécessaires au bon fonctionnement de l’algorithme de Preuve de Travail - Proof of Work.

Cette particularité rend les pools de minage incontournables et indispensables au bon fonctionnement de la blockchain.

👉 Pour en savoir plus : Qu'est-ce que la preuve de travail ou proof-of-work (PoW) ?

Un point rapide sur l’histoire

Imaginez. Nous sommes en 2011, il est 21h00 et vous venez recevoir un mail d’un ami à vous qui vous explique comment miner du Bitcoin (BTC) en précisant qu’il s’agit de « l’argent du futur ».

Curieux, vous suivez ses indications et commencez à miner avec le modeste CPU de votre ordinateur portable. Quelques minutes plus tard, vous participez à la création d’un bloc et êtes récompensés de 50 BTC (une valeur actuelle de 570 000 dollars à l’heure où j’écris ces lignes). Aujourd’hui, cela peut paraître lunaire, mais à l’époque c’était la norme pour tous.

Rapidement, une industrialisation du processus s’est enclenchée et les investissements de plus en plus importants se sont multipliés : rigs de minage, fermes de minage, GPU mining… La machine était en marche.

Pour pallier à la puissance grandissante des GPU, les mineurs utilisant des CPU ont commencé à rencontrer de plus en plus de difficultés pour trouver des blocs. C’est cette situation qui a créé le terreau favorable à l’apparition du premier pool de minage de Bitcoin : Slushpool.

Dès lors, l’architecture entière du monde du minage s’est profondément modifiée et le développement de nouveaux pools et d'innovations dans les manières de miner s’est grandement accéléré.

Avec l’arrivée d’un matériel plus performant (notamment les ASICs) et la professionnalisation du milieu, il est aujourd’hui nécessaire de passer par un pool de minage pour espérer faire tomber un bloc.

Concrètement, comment ça marche ?

Sur un réseau qui fonctionne d’après la méthode de Preuve de Travail, ce sont les mineurs qui effectuent le double travail de valider et sécuriser les transactions. Le but est d’éviter au maximum le risque de double dépense (double spend), qui consiste en une manipulation frauduleuse des données.

Il ne faut pas oublier que la blockchain repose sur un système décentralisé, où la sécurité du système réside dans le nombre de participants au réseau. Plus il y a de mineurs (qui détiennent chacun des pourcentages différents de la puissance totale du réseau), plus les informations présentes dans les blocs sont fiables, car les chances de corruption ou d’erreurs diminuent.

Le travail des mineurs est donc primordial pour le bon fonctionnement de la blockchain, c’est pourquoi ils sont rémunérés en cryptomonnaies pour leur travail.

Les coulisses d’un pool de minage

Nous avons vu la théorie, mais qu’en est-il de la pratique ? Dans les faits, quelle est la relation entre un mineur et son pool ? Comment s’effectuent les transactions ? Qui y gagne quoi ?

Faisons une fois de plus preuve d’imagination. Vous disposez d’un rig de minage et souhaitez commencer à miner sur un pool. Prenons comme exemple Cruxpool, un pool de minage français.

Vous branchez votre matériel et installez un logiciel de minage (nous en avons déjà exploré plusieurs sur ce site : Claymore, Phoenix Miner, Ethminer, etc.) qui se connecte alors au serveur du pool grâce à un protocole nommé STRATUM.

Le pool reconnaît alors le mineur, lui attribue un identifiant et adapte la difficulté de minage aux utilisateurs afin qu’ils puissent trouver des shares accordés à la puissance de calcul de son matériel, et donc, participer à la création de blocs et toucher une récompense.

L’échange d’informations continue ainsi entre l’utilisateur et le pool, qui fournit des « jobs » (les puzzles mathématiques évoqués plus haut) que le mineur doit traiter et résoudre. On appelle ce processus la validation des shares.

Gestion des shares et rémunération

La validation des shares et la gestion de celles-ci diffère en fonction des protocoles mis en place dans le pool en question. Afin de continuer sur notre exemple précédent, nous allons une fois de plus nous centrer sur le fonctionnement de Cruxpool, pool de minage PPS (Pay-Per-Share).

Il y a 3 cas de figure. Si la share est invalide, elle n'est pas rémunérée. Si la share est valide, mais ne permet pas de participer à la création du bloc en cours, elle est tout de même enregistrée pour rémunérer le mineur.

Enfin, si la share est valide et qu’elle contient la bonne solution requise pour la création d’un bloc, non seulement le mineur est récompensé, mais la share est également soumise à un node de la blockchain pour intégration.

Vous l’avez donc compris, les pools de minage jouent un rôle de chef d’orchestre entre les mineurs et la blockchain. Il faut que l’information qui transite entre tous les acteurs soit fluide, précise et claire. De son côté, le pool doit constamment s’assurer que les jobs envoyés aux mineurs soient conformes aux nodes de la blockchain. Il doit donc étudier les informations du bloc en cours et les transactions qui sont à y inclure. Ensuite, comme expliqué plus haut, il transfère ces jobs aux mineurs par le biais du protocole STRATUM.

Une fois le job effectué, les mineurs envoient leurs shares au pool qui s’occupe ensuite de regrouper les informations en lien avec les transactions et de les transmettre au reste du réseau. Si tout se passe bien et que les données sont correctes, un nouveau bloc est approuvé.

Enfin, comme évoqué précédemment, vient le moment tant attendu des récompenses : les mineurs sont rémunérés en fonction des shares soumis au pool. Gardez à l’esprit que chacun a une politique de redistribution différente et que cette étape peut varier d’un pool à l’autre ! (PPS, PPLNS, etc.)

Interactions entre la pool de minage, un mineur et la blockchain

Le paradoxe de la « centralisation décentralisée »

À l’origine, les membres du mouvement cypherpunk voyaient dans la blockchain un moyen de créer un environnement décentralisé qui contre-balancerait la centralisation de nos organismes bancaires et fédéraux actuels. Cette vision, évoquée par Satoshi Nakamoto, le créateur de Bitcoin, visait à renforcer la sécurité et la confiance dans le réseau par une multitude de petits acteurs, qui ont donc un pouvoir réduit.

La blockchain n’appartient à personne, et c’est cette particularité qui lui donne ses caractéristiques uniques.

Toutefois, avec l’arrivée des mining pools, les puissances de calcul ont commencé à s’agréger autour d’acteurs en nombre bien plus réduit. C’est ce qu’on appelle dans le jargon « l’attaque des 51% ». Simplement, si un même acteur détient 51% (ou plus) de la puissance de calcul présente sur le réseau, il détient alors la faculté de falsifier, corrompre ou de modifier à volonté les informations présentes sur la blockchain, et par conséquent celles qui sont inscrites dans les blocs. Le risque de fraude devient alors énorme.

Ces dernières semaines, la blockchain ETC a d'ailleurs été victime de deux attaques des 51%, provoquant sa réorganisation à deux reprises et rappelant à tous les limites du protocole de Preuve de Travail.

Mais la blockchain ne s’arrête jamais. De nouveaux protocoles et idées apparaissent chaque jour. Nous n’avons évoqué ici que la méthode de travail « Proof Of Work », qui dépend bien de l’activité des mineurs et des pools de minage pour fonctionner. Mais avec l’arrivée de projets comme Ethereum 2.0, certaines monnaies vont autoriser l’algorithme de « Proof Of Stake », qui consiste en un cumul de tokens plutôt qu’en une participation active au réseau. Dans ces nouveaux écosystèmes, l’attaque des 51% n’est alors plus possible.

? Pour aller plus loin : Qu'est-ce que la preuve d'enjeu ou proof-of-stake (PoS) ?

Je travaille au sein de Cruxpool, une startup française spécialisée dans les solutions de minage. Je suis en charge de gérer les multiples aspects de la communication, dans le but de stimuler la croissance de l’entreprise.

Eric Geoffroy

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