Qu'est-ce que le hashrate, ou taux de hachage ?

Le hashrate, un indicateur clé des blockchains PoW

Le hashrate, taux de hachage en français, est une donnée à surveiller de près pour les mineurs, mais aussi pour les investisseurs des cryptomonnaies.

Il est souvent évoqué dans les médias spécialisés, en particulier depuis l'interdiction des cryptomonnaies et du minage en Chine en mai 2021.

Qu'est-ce que le hashrate exactement, et comment peut-on interpréter cette mesure ?

Le hashrate est un terme technique de la blockchain. Il désigne la puissance de calcul totale nécessaire à l'inscription d'un nouveau bloc sur une blockchain qui utilise un système de validation par preuve de travail (proof-of-work ou PoW en anglais), comme Bitcoin (BTC) et Ethereum (avant sa nouvelle version 2.0).

Le hashrate désigne la puissance de calcul totale dédiée à la création des blocs et la vérification des transactions d'une blockchain.

Comment est mesuré le hashrate ?

Le hashrate est mesuré en hashs par seconde (h/s).  Les taux actuels sont comptés en milliards de milliards de hashs par seconde. Les principales unités de mesure utilisées sont le terahash et l'exahash. Voici quelques ordres de grandeur :

• 1 megahash par seconde (MH/s) = 1 million de h/s ;
• 1 gigahash par seconde (GH/s) = 1 milliard de h/s ;
• 1 terahash par seconde (TH/s) = 1000 GH/s ;
• 1 exahash par seconde (EX/s) = 1 million de TH/s.

Pour comparer les niveaux de hashrate, on peut se référer à l'outil de conversion de Bytwork.com.

Quels sont les niveaux de hashrate ?

Il n'existe pas de mesure précise du hashrate des réseaux qui utilisent la preuve de travail, mais seulement des estimations, comme celles fournies par les sites Blockchain.com (pour Bitcoin) et Etherscan (pour Ethereum).

Le hashrate de la blockchain Bitcoin est estimé à 180 millions de terahash par seconde (TH/s) et celui d'Ethereum à 895 TH/s, à l'heure de l'écriture de cet article. Ce taux peut varier à la hausse comme à la baisse de façon importante d'un mois à l'autre, en fonction de nombreux évènements extérieurs à la blockchain notamment.

Hashrate : signification et interprétation

Le hashrate, une gauge de compétitivité pour les mineurs

Le taux de hachage est avant tout une donnée essentielle pour les professionnels du minage. Pour bien comprendre, revenons à la définition du minage.

Lorsqu'une transaction est émise sur la blockchain, celle-ci doit être validée de façon sécurisée par la création d'un nouveau bloc. Chaque transaction individuelle est enregistrée temporairement sur un nœud, c'est-à-dire un ordinateur du réseau. Elle est ensuite inscrite sur la blockchain, par paquet de dizaines ou de centaines de transactions, avec la création d'un bloc.

👉 Pour en savoir plus – Qu'est-ce qu'un bloc dans la technologie blockchain

Pour créer un bloc, les mineurs rentrent en concurrence pour réaliser un calcul mathématique complexe le plus rapidement possible. En effet, le plus rapide gagne le droit de créer le bloc et est récompensé en crypto-monnaies.

Pour les mineurs, il est donc crucial d'être le plus rapide et donc d'avoir un bon hashrate, c'est-à-dire une capacité de calcul élevée. C'est LA mesure qui leur permet d'évaluer leur niveau de compétitivité, les coûts de leur activité et leur rentabilité.

👉 Pour mieux comprendre, consultez notre introduction au minage de crypto-monnaies

Pour les investisseurs, le hashrate peut servir d'indicateur de fiabilité d'une blockchain

Bien que difficile à mesurer précisément et surtout à interpréter, le hashrate donne également le pouls d'une blockchain.

La rapidité des calculs dépend de la puissance des machines des mineurs, donc de la quantité de ressources dédiées au minage d'une blockchain. C'est un indicateur de la motivation et de la confiance des mineurs dans cette blockchain et dans sa cryptomonnaie, par laquelle ils sont rémunérés.

Ensuite, le hashrate est un indicateur du niveau de complexité du minage. C'est donc une mesure de la sécurité d'une blockchain. Plus le hashrate est élevé, moins le réseau sera vulnérable à une attaque.

En effet, le fait qu'une blockchain ait un hashrate élevé la protège contre les entités qui tenteraient de prendre le monopole du minage sur son réseau. Si une entité obtient plus de 51% du hashrate d'un réseau, alors il y existe un risque de prise de contrôle de ce dernier et de malversation. On parle alors de « risque d'une attaque des 51% » ou « attaque de majorité ».

Il faudrait à l'heure actuelle une puissance d'environ 90 millions de terahashs par seconde pour détenir plus de 50% du hashrate du réseau Bitcoin, ce qui n'est clairement pas à la portée de n'importe qui.

👉 Voir notre article sur le sujet : Qu'est-ce qu'une attaque des 51 % ou double spending ?

On peut ainsi comparer la sécurité des différentes blockchains utilisant le proof-of-word en comparant leurs hashrates respectifs. On voit par exemple que le hashrate du réseau Bitcoin est bien supérieur à celui de la blockchain Ethereum.

Enfin, le hashrate au sens global permet de mesurer les ressources dédiées au minage d'une blockchain par région géographique. Par exemple en 2019, on savait que la Chine représentait plus de 75% du hashrate global de Bitcoin, d'après les données du Cambridge Center for Alternative Finance.

La donne a changé en mai 2021 avec l'interdiction du minage en Chine. Ce sont maintenant les États-Unis qui sont leaders avec 35% du hashrate, suivis du Kazakhstan avec 18%, de la Russie et du Canada.

Évolution du taux de hachage de septembre 2019 à août 2021 – Source : Cambridge Center of Alternative Finance

On assiste ainsi à une plus grande répartition du minage dans le monde, et c'est tant mieux. En effet, la répartition géographique des mineurs est garante de sécurité et de réelle décentralisation d'une blockchain.

Cette décentralisation géographique permet de limiter l'impact qu'un évènement climatique ou qu'une décision fiscale ou politique soudaine peut avoir sur la puissance de calcul d'une blockchain.

Le niveau du hashrate varie en fonction des ressources d'ordinateurs dédiées au minage.  Il dépend de la quantité des transactions qui varie quotidiennement, et de la difficulté des problèmes à résoudre.

Il dépend aussi de l'ancienneté et de la taille de la blockchain. Plus la blockchain est complexe, plus le minage est difficile. C'est un peu comme une mine de diamant : plus on creuse, plus il est difficile de creuser.

Il est également fonction des cours du Bitcoin et de l'Ether. Plus ceux-ci montent, plus le minage est rémunérateur et attractif. Ainsi, l'activité attire de plus en plus de mineurs depuis 2019.

Un facteur de fluctuation important est le coût de l'électricité. En effet, l'activité de minage est très énergivore et coûteuse en électricité. Ainsi, le hashrate peut être impacté de façon imprévisible et aléatoire par des éléments climatiques, comme lors de l'augmentation du prix de l'électricité liée aux fortes pluies dans la région chinoise du Sichuan en août 2020.

On peut aussi facilement déduire que de nouvelles sources d'énergie plus vertes et moins coûteuses (comme l'énergie volcanique au Salvador) peuvent augmenter la rentabilité du minage, donc attirer de nouveaux mineurs, et pousser le hashrate à la hausse.

Enfin, l'élément perturbateur principal reste les politiques des pays où sont installés les mineurs. Une politique de subventions, ou au contraire une nouvelle fiscalité des activités de minage, peuvent encourager ou dissuader les mineurs.

Le cas d'école restera bien sûr l'interdiction du minage et des cryptomonnaies en Chine en mai 2021, ce qui a provoqué une chute temporaire du hashrate de Bitcoin de plus de 50%.

On comprend donc que sur le long terme le hashrate peut être lié aux cours des cryptomonnaies Bitcoin (BTC) et Ether (ETH), mais qu'il est très difficile d'interpréter une tendance du hashrate par rapport au cours de la cryptomonnaie sous-jacent à la blockchain concernée.

Quelles sont les tendances des hashrates ?

Les hashrates de Bitcoin et d'Ethereum fluctuent au quotidien. Ils ont vu leurs niveaux parfois chuter fortement depuis 2019.  Mais globalement ils suivent une tendance à la hausse depuis 2009, année de création du réseau Bitcoin, et surtout depuis que la prise d'accélération des blockchains depuis en 2018.

Historiquement, les principales chutes des niveaux de hashrate du Bitcoin ont été liées aux mesures politiques de la Chine, notamment en novembre 2020, du fait d'une hausse de l'électricité due aux pluies au Sichuan, puis en juin 2020, suite à des mesures de restrictions d'électricité pour les fermes de minage chinoises, et surtout entre mai et juillet 2021, avec l'interdiction progressive du minage et des cryptomonnaies.

Conclusion

Pour résumer, le hashrate mesure la puissance de l'ensemble des machines dédiées à assurer la sécurité d'une blockchain. Il nous apporte de nombreux éléments d'analyse nous permettant de juger du niveau de fiabilité et décentralisation d'une blockchain.

Il reste un indicateur à prendre avec précautions, car il dépend surtout de la rentabilité de l'activité de minage, et peut être tributaire de facteurs variés et variables, comme le coût de l'électricité, la fiscalité liée aux gains du minage ou la politique d'un pays.

Si le hashrate peut être lu comme un indicateur de santé d'une blockchain, il reste surtout un outil de comparaison et ne présage pas nécessairement la bonne ou mauvaise santé du cours des crypto-actifs.

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Après une expérience commerciale de 15 ans à l'international, en particulier au Financial Times et chez Bloomberg, je suis consultante blockchain spécialisée dans les tokens non fongibles et les métaverses.

Blandine Narozniak

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