La décentralisation de Bitcoin est-elle en danger ?

Un nouveau pool de minage fait son apparition et suscite déjà des controverses avec ses promesses inaccomplies. Lors de la conférence sur l’avenir du minage de Bitcoin, le 29 novembre dernier, OCEAN a lancé un nouveau pool de minage de Bitcoin, qui se veut à la fois décentralisé et transparent. Pourtant, bien qu’initialement bien accueilli par l’industrie comme un vent de fraîcheur, les sentiments ont rapidement tourné. L’espoir accordé à ce projet est dû au fait que l’industrie du minage du Bitcoin est grandement menacée par la centralisation.

La compagnie OCEAN, qui est le relancement de l’un des premiers pools de minage nommé Eligius, a plus de 6.2 millions dans ses coffres-forts pour s’attaquer à ce projet d’envergure. Le financement provient de Jack Dorsey, l’ancien PDG de Twitter, ce qui a renforcé considérablement les attentes que les mineurs ont envers ce projet. Le côté technique est dirigé par Luke Dash JR, un des développeurs Bitcoin les plus connus et anciens de l’industrie. Son expérience est un gage de confiance pour une partie de l’écosystème. Toutefois, dû à sa longue carrière, Luke Dash JR s’est également attiré son lot d’opposants.

Pour bien comprendre tous les aspects de cette annonce et pourquoi elle suscite autant de controverse, il faut d’abord comprendre l’histoire du minage et l’état de son industrie. Nous déconstruirons par la suite les promesses de OCEAN et les critiques que la compagnie s’est attirées jusqu’à présent.

L’histoire du minage et l’émergence inévitable des pools de minage.

Le minage de Bitcoin a été une solution astucieuse pour créer un système décentralisé d’actualisation de l’historique des transactions (la blockchain) de Bitcoin. Ce système, nommé preuve de travail (proof-of-work), est, en fait, comparable à une loterie à laquelle les participants adhèrent volontairement pour avoir une chance de résoudre le prochain bloc de Bitcoin.

Quand un bloc est découvert, il est validé avant d’être accepté de manière universelle par le réseau et ajouté à la blockchain. Le participant qui a trouvé le bloc reçoit une récompense pour l’effort de calcul qui a été consacré à la découverte du bloc et à la sécurisation du réseau. Comme le minage opère sur une base aléatoire, il n’y a pas d’agent centralisateur qui décide du prochain bloc valide et, par conséquent, n’importe qui peut théoriquement participer.

La preuve de travail fonctionne grâce à un système d’essai et d’erreur et est bien sûr calculée par des ordinateurs. Chaque essai génère un hash. Plus votre ordinateur est puissant, plus il est capable de générer de hashes et donc plus vous avez de chance de trouver le prochain et d’empocher la récompense qui y est associée. Cette récompense a été prédéterminée lors du lancement du réseau Bitcoin et est réduite de moitié tous les 210 000 blocs (environ tous les 4 ans). C’est le halving de Bitcoin.

Actuellement, nous sommes à la quatrième époque, soit 6.125 bitcoins récompensés toutes les 10 minutes environ. En plus de la récompense déterminée, les mineurs empochent également les frais associés aux transactions qui sont incluses dans un bloc particulier. Ces frais étaient relativement minimes comparés aux récompenses initiales des blocs. Cependant, ils deviendront de plus en plus importants lorsque les récompenses des blocs seront pratiquement nulles et que les frais de transaction devront justifier l’investissement et l’effort que les mineurs apportent au réseau Bitcoin.

Plus il y a de participants, plus cette loterie devient complexe grâce à un système d’ajustement de la difficulté. Ce mécanisme est nécessaire pour maintenir le temps moyen de résolution d’un bloc Bitcoin à environ 10 minutes.

Ainsi, lors du lancement du réseau Bitcoin, seuls quelques individus y participaient. Il était aussi possible de miner avec le CPU, une composante de base incluse dans chaque ordinateur. Cependant, la difficulté du minage a rapidement évolué, et les mineurs ont dû passer aux GPU, puis des fabricants ont commencé à produire des ASICs. Ces ordinateurs ultra-puissants, dédiés spécifiquement à la fonction de hachage unique du Bitcoin, ont rapidement pris le relais, la production devenant une méga-industrie évaluée à plus de 8,9 milliards de dollars en 2022.

La naissance de pools de minage

Vu que la difficulté et le nombre de joueurs impliqués dans le minage a augmenté de manière exponentielle, il est rapidement devenu (presque) impossible de trouver un bloc en tant que mineur particulier et même en tant que petite entreprise. 

C’est alors que les premiers pools de minage voient le jour. 

Cette technique consiste à miner en groupe et combiner le hashage de plusieurs acteurs pour former un front commun afin d’avoir une plus grande chance de résoudre les blocs du Bitcoin et ainsi optimiser le revenu qui est associé à leur résolution. Le terme vient du terme anglais pooling

En théorie, chaque mineur qui rejoint un pool se voit attribuer une fraction des récompenses Bitcoin en fonction de sa proportion de travail qu’il a contribué à l’ensemble. Ainsi, même les petits mineurs peuvent contribuer à la sécurité du réseau et en bénéficier.

Les principales distinctions entre les pools actuels

Les différences résident dans leur juridiction et les lois qui y sont appliquées, les frais associés à leur service et leur méthode de distribution des récompenses. Évidemment, la juridiction et les frais associés de pool sont des variables importantes car ils constituent des facteurs qui peuvent influencer la décision des mineurs de s’y brancher. Une des raisons est que cela peut impacter leurs revenus de manière significative, mais également puisque certains mineurs vont éviter des pools qui ont des trop hautes exigences de conformité. 

Par contre, la méthode de distribution des récompenses est souvent le facteur qui joue le plus dans le revenu des mineurs et donc est fortement considérée par ceux-ci.

PPS, PPLNS, FPPS, les méthodes de distributions des récompenses expliquées

Actuellement, l’industrie s’est habituée à deux standards de distribution des récompenses, soit le modèle PPS (Pay Per Share) et le modèle Pay Per Last N Shares (PPLNS). Cependant, un nouveau modèle gagne en popularité actuellement, à savoir le Full Pay-Per-Share (FPPS).

Le modèle PPS rémunère le mineur dans un pool selon le nombre de parts de hashage qu’il a contribué dans une ronde, peu importe si un bloc est résolu ou non. Cela garantit un revenu plus stable mais ne prend pas en compte les frais de transaction inclus dans les blocs ainsi que la chance qui joue un rôle important dans le nombre de blocs découverts. Le modèle PPLNS répartit les récompenses en fonction du nombre de parts qui ont été contribuées durant une certaine période avant la résolution d’un bloc. Ce modèle peut être plus rentable, mais aussi plus imprévisible puisqu’il est impossible de déterminer exactement le nombre de blocs qui seront résolus avec succès par un certain pool. 

En revanche, pour optimiser les revenus avec le modèle PPLNS, les mineurs sont généralement déconseillés d’effectuer du pool hopping, c’est-à-dire changer fréquemment de pools. 

Le modèle FPPS, quant à lui, se veut être une combinaison des deux modèles en offrant une récompense régulière en fonction du nombre de parts attribuées par les mineurs individuels au pool, mais cette récompense inclut également les frais de transactions qui accompagnent les blocs, ce qui contribue à augmenter le revenu des mineurs. 

La compétition entre les pools

Le premier pool, nommé Slush et qui est toujours en fonctionnement aujourd’hui, a vu le jour en 2010. Rapidement, plusieurs joueurs font leur entrée dans l’industrie et, au fil des années, des géants apparaissent et s’effondrent aussi rapidement qu’ils sont venus.

Aujourd’hui, le marché des pools est contrôlé par une douzaine d’acteurs et les quatre principaux contrôlent plus de 75 % du hachage total (comme vous pouvez le voir dans le graphique ci-dessous). Une tendance centralisatrice qui en inquiète plus d’un.

Les problèmes liés à la centralisation des pools de minage

Économiquement parlant, il y a une forte tendance à la centralisation et à la monopolisation au niveau des pools de minage. Plus un pool a une grande part de l’ensemble du hachage, plus les revenus qui y sont associés deviennent prévisibles. Les mineurs ont donc intérêt à rejoindre les pools avec le plus de hachage, ce qui crée un cercle vicieux de monopolisation. 

Cependant, bien qu’il y ait peu de problèmes majeurs liés à cette centralisation sur le réseau de Bitcoin pour l’instant, il existe de nombreux problèmes théoriques qui pourraient survenir à l’avenir. 

Les attaques 51%

Une attaque 51% peut survenir lorsque plus de 50 + 1% de la puissance de calcul (minage) est contrôlée par un seul acteur qui pourrait alors décider d’attaquer le réseau de diverses manières. Bien que le succès d’une telle attaque ne soit pas garanti, il pourrait causer des dommages importants. Par exemple, un attaquant pourrait tenter de réaliser des transactions en double dépense ou de censurer des transactions. Actuellement, il suffirait que deux ou trois grands pools de minage complotent ensemble pour tenter le coup. 

Heureusement, les mineurs ont toujours la possibilité de se déconnecter d’un pool et de diriger leur puissance de calcul vers un compétiteur si les actions du pool ne leur conviennent pas. De plus, le coût d’une attaque à 51% est extrêmement élevé, ce qui constitue une protection supplémentaire susceptible de dissuader la plupart des tentatives.

Un contrôle juridictionnel accru

Avec les années, le contrôle juridictionnel des gouvernements est devenu de plus en plus prédominant dans l’industrie des pools de minage. Aujourd’hui, plus de la moitié du hachage est contrôlée par des pools conformes aux lois KYC (Know Your Customer ou Connaître son client). 

Cela rend Bitcoin beaucoup moins résistant à la censure, car certains mineurs pourraient se voir empêchés de participer à la sécurité du réseau. Inutile de dire que cela suscite de nombreuses inquiétudes parmi les plus fervents adeptes de Bitcoin, qui envisagent la possibilité d’une dérive fatale vers la prise de contrôle du minage.

Ocean – une bouée de sauvetage pour la décentralisation du minage ?

Cette mise en contexte, bien que longue, est nécessaire pour comprendre l’ampleur de la centralisation actuelle du minage de Bitcoin, et nous n’avons même pas abordé la question de la centralisation de la production d’ASIC et de la centralisation des machines de minage. Cela pourra néanmoins faire l’objet d’un article ultérieur.

Comme mentionné précédemment, le pool de minage OCEAN a été annoncé il y a quelques semaines et est déjà en fonction. D’ailleurs, il a déjà réussi à attirer de nombreux mineurs venus le rejoindre rapidement après l’annonce. Ce graphique démontre que plus de 463.8 Ph/s  y sont dédiés en date du 15 décembre 2023. 

Cela équivaut à environ 2300 machines de l’un des modèles de mineur les plus récents sur le marché actuellement, soit le Bitmain S21. Cela signifie que relativement parlant, OCEAN n’est qu’une goutte dans l’océan pour l’instant. 

Voici les arguments que le fondateur d’Ocean, Luke Dash Jr, a mentionnés lors du lancement du projet.

Frais de 0%

Le pool sera lancé avec des frais de 0% pour les deux premiers mois d’opération pour encourager les mineurs à se connecter au pool Ocean. Par la suite, le but sera de maintenir les frais les plus bas possibles.

Non-KYC

Dans l’esprit de garder le pool décentralisé et libre d’influences extérieures, les acteurs qui souhaitent se connecter au pool n’ont pas à révéler d’informations sur leur identité ou sur leur entreprise. Seule une adresse de réception Bitcoin est nécessaire pour commencer à miner.

Transparence et le modèle TIDES pour la distribution des récompenses

La transparence est un principe fondamental chez Ocean Pool. Le pool souhaite offrir une totale visibilité sur ses opérations, plus particulièrement dans le modèle de distribution des récompenses.

TIDES, (Transparent Index of Distinct Extended Shares), un acronyme ingénieux en lien avec OCEAN, propose une nouvelle méthode de distribution qui met l’accent sur une répartition plus équitable des frais de transactions liés à la résolution des blocs. De plus, le processus est complètement vérifiable afin que n’importe qui puisse vérifier s’il a bien reçu ce qui lui revient.

Non-custodial

Un autre avantage important du pool OCEAN est qu’il sera non-custodial. C’est-à-dire que les bitcoins générés par les participants du pool ne seront pas sous le contrôle ou sous la garde du pool mais distribués presque immédiatement à ses participants. Ceci diffère du modèle des pools existants, dits « custodians », car ils ont le contrôle total des fonds et pourraient finalement décider de ne pas distribuer les récompenses générées par leurs partenaires. Cependant, pour les petits mineurs, il leur faudra accumuler 0.01 btc avant de recevoir leur récompense et nous explorerons plus tard pourquoi cela pose un problème.

Les points de critique du nouveau pool et les solutions proposées par OCEAN

Bien que l’annonce ait été globalement bien reçue par l’industrie, il n’a pas fallu longtemps pour que OCEAN attire son lot de critiques. Luke Dash JR a également un certain nombre d’opposants dans l’industrie, ce qui n’a pas aidé à la situation. 

Plusieurs développeurs et acteurs de l’écosystème ont examiné le nouveau pool en profondeur pour en identifier les failles.

Le seuil de 0.01 BTC

Comme mentionné précédemment, les mineurs à petite échelle doivent attendre d’avoir accumulé 0.01 BTC avant de pouvoir recevoir leurs récompenses. Ce seuil, qui a été introduit de manière arbitraire par les développeurs de OCEAN, assure que le pool ne va pas distribuer toutes les récompenses collectées suite à la découverte d’un bloc aux participants de la ronde de minage réussie. Il serait économiquement non viable de distribuer à chaque fois toutes les récompenses accumulées, car chaque transaction qui rémunère les mineurs individuels implique  également des frais de transaction du réseau Bitcoin. Les petits et moyens mineurs doivent donc attendre d’accumuler 0.01 btc avant de pouvoir recevoir leur récompense.

Cela contredit en fait l’aspect non custodial vanté par OCEAN car une forme de garde est nécessaire pour pouvoir distribuer ultérieurement les bitcoins minés par les plus petits acteurs.

Peter Todd, un autre développeur bien connu dans le monde du Bitcoin, a fait valoir que ce seuil est également néfaste pour le réseau Bitcoin, car plusieurs mineurs seraient prêts à attendre avant de se faire payer une somme plus importante. Cela permettrait d’éviter de surcharger le réseau avec des transactions d’une valeur de 0.01 bitcoin. C’est d’autant plus pertinent lors des périodes où les frais de transaction sont élevés, une situation qui devient de plus en plus fréquente.

Cependant, OCEAN a également annoncé l’intégration du réseau Lightning d’ici la prochaine année pour pallier ce problème. Cela devrait en théorie éliminer les problèmes posés par ce seuil. 

Censure de transactions par OCEAN

Un sujet brûlant du moment dans le monde du Bitcoin concerne les NFT sur Bitcoin, les Ordinals. De nombreux fervents adeptes de Bitcoin pensent qu’il s’agit d’une utilisation de l’espace de bloc qui est considérée comme du spam et qui ne devrait pas être permise sur le Bitcoin.

Seth for Privacy, un autre acteur reconnu dans la sphère Bitcoin, a accusé OCEAN d’avoir censuré des transactions bitcoins qui contenaient des NFTs Bitcoin dans les blocs que OCEAN est parvenu à résoudre jusqu’à présent. En effet, lorsqu’un pool réussi à trouver un bloc, il a l’option d’inclure les transactions en attente dans le mempool selon ses préférences. Normalement, les mineurs sélectionnent les transactions avec les frais les plus élevés pour optimiser leurs revenus, mais ils peuvent également choisir d’inclure celles qu’ils souhaitent. Ce sujet divise fortement la communauté de Bitcoin, certains saluant cette censure tandis que d’autres la condamnent.

De plus, Samouraï, un portefeuille bitcoin qui protège la vie privée, a de nouveau soulevé des accusations de censure. Ils ont identifié des transactions CoinJoin, dont le but est d’anonymiser les détenteurs des bitcoins transigés, qui n’ont pas été incluses dans un bloc résolu par OCEAN. Luke Dash JR s’est défendu en affirmant que la censure n’était pas intentionnelle mais due à une erreur technique de la part de Samouraï. Un long débat s’ensuit avec plus d’un million de vues pour le post original. Quoi qu’il en soit, il s’agit d’un début assez tumultueux pour OCEAN.

Dans diverses sphères du Bitcoin, nous ressentons un tournant historique autour de la décentralisation de Bitcoin, qui peut fortement déterminer son avenir. Le minage de BTC n’y échappe pas. Comme nous avons pu le constater, la décentralisation est un sujet aux multiples facettes qui n’est pas conclu et qui risque de faire encore plus de bruit dans les mois à venir. 

Sources :

Graphique par Blockchain.com
https://foundrydigital.com/mining-services/
https://www.youtube.com/watch?v=Uql43yYa4Bs
https://x.com/peterktodd/status/1731365186580484402?s=20
https://x.com/sethforprivacy/status/1730233785923272947?s=20
https://twitter.com/wk057?lang=en
https://www.forbes.com/sites/digital-assets/2023/12/01/jack-dorsey-backs-ocean-in-shifting-toward-decentralized-bitcoin-mining/?sh=3ed8b762346c
https://bitcoinsinireland.com/eligius-bitcoin-mining-pool-review/
https://ocean.xyz/
https://www.linkedin.com/pulse/embracing-future-braiins-pools-strategic-shift-fpps-its-impact-jlubf/
https://www.nervos.org/knowledge-base/cryptocurrency_mining_pools_(explainCKBot)