Le hashrate du bitcoin, c’est quoi ?
Proof of stake, burn, stablecoin, minage, halving...
Parmi tous ces termes qui peuvent sembler obscurs, Numerama s'attaque aujourd'hui au hashrate, ou taux de hachage en bon français. Un mot qui ne désigne pas une opération en elle-même, mais qu'il est néanmoins crucial de connaître afin de pouvoir comprendre tous les enjeux du minage de bitcoins et autres crypto-monnaies.
Qu'est-ce que le hashrate des crypto-monnaies ?
De manière très simpliste, le hashrate désigne la puissance de calcul totale sur un réseau utilisée pour valider les nouveaux blocs d'une chaine, à un instant T. Ici, les réseaux en question sont ceux des blockchains, par exemple, celle du bitcoin. Le hashrate du réseau bitcoin correspond donc à la puissance de tous les ordinateurs de toutes les fermes de minages réunies.
Le hashrate est une valeur qui s'exprime en hash par seconde, d'où son nom, un hash représentant un calcul effectué. Au moment où cet article est écrit, le 20 mai 2022 vers 11 heures, il est estimé par le site Blockchain à 187.974 EH/s (exahash / seconde). Cela représente beaucoup de calculs à la seconde : un exahash correspond à un quintillion de calculs à la seconde. Qu'est-ce qu'un quintillion ? Selon Wikipedia, il s'agit d'un milliard de trilliards, ou, plus simplement, 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000. Il s'agit donc de calculs d'une complexité extrême.
À titre de comparaison, le hashrate de l'Ethereum est beaucoup moins élevé. Selon les données d'Etherscan, il était en moyenne de 1 126 674,2703 GH/s (gigahash/seconde) le vendredi 13 mai 2022. Un giga hash représente « seulement » un milliard de hash à la seconde, soit une puissance de calcul demandée qui est très inférieure à celle du bitcoin.
Le hashrate du bitcoin et de l'ethereum n'ont pas toujours été aussi élevés. Au tout début de l'existence des cryptos, avant qu'elles ne gagnent en popularité, leurs hashrates étaient beaucoup plus bas — toutes proportions gardées. Peu après sa création, le hashrate du bitcoin était « seulement » de 948 KH/s selon Coinwarz, et le hashrate le plus bas de l'ethereum jamais enregistré était de 11,5297 GH/s, d'après Etherscan.
À quoi sert le hashrate ?
Mais quel est l'intérêt d'avoir des calculs si compliqué à réaliser ? Il est tout d'abord important de préciser qu'il n'y a que sur les blokchains fonctionnant sur un protocole de proof of work (preuve de travail) que le hashrate existe.
Les blockchains sont, de manière grossière, des sortes de grands cahiers de compte qui fonctionnent de manière décentralisée, c'est-à-dire qu'il n'y a pas qu'une seule personne qui peut écrire dedans, ou qui ait autorité dessus. Mais comment faire pour assurer l'intégrité de ce grand cahier, et être sûr qu'un hackeur n'inscrit pas une fausse somme d'argent sur son propre compte, par exemple ? Pour éviter ce scénario, des mécanismes de vérification ont été mis en place. Ce sont ces mécanismes qu'on appelle des protocoles.
Il existe plusieurs types de protocoles, que Numerama détaille dans un autre article, mais il y a globalement deux principaux systèmes : la proof of stake, ou preuve d'enjeu (utilisée par Cardano ou Solana), et la proof of work, qui est utilisée par le bitcoin et l'Ethereum (pour l'instant).
Dans un système de proof of stake, les validateurs (les personnes dont le rôle est, comme leur nom l'indique, de valider les opérations et de s'assurer qu'il n'y a pas d'informations erronées) rentrent en compétition pour valider les nouveaux blocs en mettant en jeu une part de leur possession en crypto-monnaies.
Dans un système de proof of work, c'est aux mineurs de valider les blocs en répondant à des équations extrêmement complexes — tellement complexes qu'elles vont demander un haut hashrate pour qu'elles puissent être résolues. Il faut rajouter à cela une des particularités du bitcoin : un nouveau bloc prend toujours 10 minutes à être miné. La difficulté des calculs s'adapte donc au nombre de mineurs sur le réseau, afin que ce temps soit respecté.
Pendant les premières années d'existence du bitcoin, il y avait peu de mineurs actifs sur la blockchain : la compétition n'était donc pas très forte, et le hashrate assez bas. Mais avec l'augmentation de la popularité des bitcoins, de plus en plus de mineurs se sont rajoutés sur la blockchain, faisant augmenter la puissance de calcul disponible, et donc la difficulté des calculs.
Mais l'inverse est aussi possible : en juin 2021, lors de l'interdiction du minage en Chine, nous avons assisté à une impressionnante baisse dans la puissance de calcul disponible, car le pays représentait près de la moitié du hashrate mondial. Pendant un temps, il a ainsi été (un peu) plus facile de miner du bitcoin, avant que la difficulté ne s'ajuste. Depuis, le hashrate est revenu à son niveau d'avant l'interdiction, et l'a même dépassé. Les mineurs chinois se sont en partie installés dans le Kazakhstan voisin, ou alors, ont monté des réseaux clandestins de minage.
Le hashrate est, enfin, un indicateur de la santé d'une blockchain : un nombre important de mineurs sur un réseau indique que de nombreuses personnes accordent leur confiance au projet. Surtout, plus les calculs sont durs, et plus les informations sont sécurisées. Comme le notait l'expert en crypto-monnaies Jameson Lopp en début d'année 2022, pour qu'un hacker arrive aujourd'hui à attaquer et à manipuler la blockchain du bitcoin, même en ayant accès à tout le hashrate mondial, il lui faudrait plus de 2 ans de calculs pour pouvoir réécrire la chaine.
Le hashrate reste cependant un indicateur à prendre avec du recul : il n'est ainsi pas représentatif du cours des cryptos. Par exemple, le bitcoin connait une forte baisse de sa valeur depuis des mois, ce qui ne se reflète pas dans le hashrate. La puissance de calcul mondiale est aussi sensible à des facteurs extérieurs au bitcoin, que ce soit des décisions politiques (comme celle de la Chine), mais aussi le prix de l'électricité. Si ce dernier augmente au point où il n'est plus rentable pour les mineurs de continuer leur activité, le hashrate baissera. C'est ce qu'il s'était passé en novembre 2020 dans la région du Sichuan, en Chine, lorsque la fin de la saison des pluies avait signé la fin de l'électricité peu chère pour les fermes de minages de la région, qui avaient donc préféré cesser leur activité.