Les réseaux de minage de blockchain sont souvent victimes de leur succès. Les deux réalités contemporaines qui délimitent le paysage minier et font que les chaînes de blocs ne tiennent pas leurs promesses sont 1) la course aux armements technologiques en cours motivée par la cupidité concurrentielle inhérente ; et 2) les coûts énergétiques croissants associés à l’exploitation minière avec preuve de travail (PoW). Les blockchains construites sur le consensus PoW sont devenues très inégales et de plus en plus centralisées en termes de taux de hachage. Cette concentration de la puissance minière entre de moins en moins de mains est une attaque contre l’exigence fondamentale de distribution et de décentralisation que possèdent les blockchains.

En outre, la motivation pour augmenter la puissance minière a un effet d’entraînement en termes de coûts énergétiques incontrôlables, qui ont le potentiel de causer des dommages environnementaux irrévocables, comme cela a été le nœud de la saga minière chinoise Bitcoin (BTC). Pour assurer un avenir durable à la blockchain et aux crypto-monnaies, le taux de hachage doit être distribué de manière plus équitable, en veillant à ce que les principaux composants de la distribution et de la décentralisation restent intacts. Cela nécessite une réimagination du processus d’extraction tel que nous le connaissons et nécessite une restructuration des systèmes PoW.

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L’impact négatif de la recentralisation minière

Avant de décrire à quoi peut ressembler une telle solution, il convient de souligner l’étendue des problèmes. Le consensus PoW était, et continue d’être, essentiel à la popularité, au succès et à la fiabilité durables de Bitcoin. Plus particulièrement, PoW offre une solution au problème bien connu des généraux byzantins dans les domaines des mathématiques et de l’informatique, grâce à une configuration d’incitation et à un engagement continu des ressources qui rendent impossible pour une partie malveillante d’interférer avec un consensus honnête.

La distribution et la décentralisation restent les aspects cruciaux de la résolution du dilemme où les parties doivent s’entendre sur une stratégie unique pour éviter un échec complet, en permettant un large consensus sur « le message » et en éliminant le risque posé si certaines des parties impliquées sont corrompues ou peu fiables. Pourtant, plus un réseau blockchain devient centralisé et dominé par un petit nombre d’entités, moins le protocole de consensus peut fonctionner comme une solution à ce problème. La montée en puissance des fermes ASIC massives permet à une poignée d’acteurs puissants d’exercer un contrôle sur l’infrastructure de la blockchain, menaçant ainsi sa capacité à rester distribuée et décentralisée – et, finalement, sans confiance.

Ce problème de « dernière étape » du consensus PoW découle de la façon dont les mineurs sont incités à se battre pour la récompense globale. Bien qu’elle soit un élément essentiel de la structure de la théorie des jeux pour assurer la sécurité du réseau, cette course au sommet du tout ou rien crée également de sérieux problèmes. En particulier, cela donne lieu à l’allégorie « problème de l’athlète tricheur », qui décrit comment, lorsque la récompense d’une course vaut beaucoup, les participants feront à peu près n’importe quoi pour gagner, y compris tricher. Imaginez un groupe d’athlètes sur la ligne de départ de la première d’une série de courses, où chacun tentera de franchir la ligne d’arrivée en premier et de gagner un prix.

Il y a une certaine chance pour gagner chaque course (ce n’est pas simplement le plus rapide qui triomphe), mais la chance de gagner augmente avec la vitesse de l’athlète. La tricherie, dans ce cas, est définie comme l’obtention d’un avantage substantiel sur les autres coureurs grâce à l’utilisation de la technologie et/ou de la collusion, de sorte que le vainqueur de chaque course n’est pas suffisamment aléatoire pour apporter une solution au problème des généraux byzantins ( à savoir, un consensus distribué grâce à un engagement de ressources suffisamment distribué de manière aléatoire).

C’est dans le même esprit que la course PoW conduit au développement de machines toujours plus énergivores et de fermes minières plus grandes, réduisant la décentralisation et la distribution du réseau, et empêchant l’engagement de ressources d’agir comme un moyen de vérification sans confiance. De plus, il entraîne l’utilisation globale de l’énergie du réseau, potentiellement à un point où il pourrait avoir un impact négatif sur l’environnement s’il n’est pas contrôlé.

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Équilibrer le protocole pour les réseaux de minage blockchain

Pour développer une solution au problème de l’athlète tricheur, il faut commencer par se rendre compte que ce n’est pas le taux de hachage total d’un réseau blockchain qui lui confère la sécurité ; c’est plutôt la façon dont ce taux de hachage est distribué. À cette fin, on cherche une solution où la redistribution du taux de hachage est une caractéristique fondamentale du protocole (plutôt que d’être laissée à la politique ou à des comités centralisés – peu importe les bonnes intentions).

Il est possible d’équilibrer les chances de gagner « la course » en appliquant un handicap aux coureurs significativement plus rapides et en donnant un avantage à ceux qui sont significativement plus lents. Dans un réseau blockchain, cela peut être mis en œuvre par le biais d’un processus d’équilibrage de type thermodynamique d’égal à égal qui ajuste la difficulté de hachage individuelle pour les mineurs de manière fluide et vérifiable. Cela permet au réseau de tendre vers l’équilibre du taux de hachage effectif et de contourner les pires excès de centralisation de la puissance de minage sur le réseau, tout en continuant à fonctionner de manière autonome sans implication de tiers de confiance.

Il existe actuellement de nombreuses implémentations de la technologie blockchain, la majorité d’entre elles possédant une certaine forme de valeur économique ou monétaire et utilisant une technologie sous-jacente qui vise à assurer au mieux la sécurité et l’efficacité du réseau. Cependant, un protocole d’équilibrage algorithmique, qui rapproche le réseau d’une distribution homogène (bien que pas complètement – un réseau complètement « plat » apporterait ses propres problèmes économiques et de sécurité) peut atteindre l’équilibre optimal entre la distribution et l’incitation économique. Cela peut réduire considérablement les pratiques minières monopolistiques tout en maintenant l’empreinte carbone du réseau au minimum en décourageant l’augmentation continue de la puissance de traitement grâce à des technologies coûteuses et à la construction de grandes fermes ASIC.

Un avenir plus vert, plus juste et plus sûr

Les problèmes posés par la recentralisation généralisée de l’exploitation minière que nous voyons couramment aujourd’hui constituent un défi important pour le consensus du PoW, mais ils ne devraient pas sonner le glas. Devenant une innovation technologique révolutionnaire, PoW a résolu un problème mathématique et informatique de longue date qui a ouvert la voie au succès de Bitcoin et de nombreuses autres crypto-monnaies, tout en promettant un tout nouveau moyen d’échange économique. Il y a un danger que nous n’explorions pas pleinement le pouvoir de transformation du PoW si nous le rejetons trop hâtivement.

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Il y a ici des similitudes avec l’exploration des systèmes économiques par l’humanité. Le capitalisme est l’un des systèmes les plus grands et les plus progressistes jamais développés dans l’histoire de l’humanité – améliorant l’innovation, la durée de vie, les opportunités et la qualité de vie de milliards de personnes. Cependant, si elle n’est pas contrôlée, elle peut générer des richesses, des inégalités sans précédent et même potentiellement nous conduire au bord d’une catastrophe climatique. Plutôt que de l’abandonner complètement, ce que les sociétés essaient généralement de faire est d’équilibrer les avantages et les inconvénients de ce système – pour créer une forme de capitalisme tempéré dans lequel la cupidité et les efforts monopolistiques ne sont pas autorisés à dominer entièrement, de sorte qu’un , une société plus juste peut émerger et s’épanouir. C’est en grande partie ce que les sociétés ont essayé de mettre en œuvre (avec plus ou moins de succès) sous forme de redistribution des richesses par le biais, par exemple, de la fiscalité, des lois anti-monopoles, etc.

De même, le consensus PoW est une invention révolutionnaire mais doit être tempéré pour freiner les pires excès de cupidité au sein du système. Collectivement, nous avons une chance – et la responsabilité – d’aligner davantage le protocole de consensus PoW sur les besoins de la société et avec son objectif initial en réduisant les tendances monopolistiques et en empêchant la recentralisation de l’extraction de crypto. En termes simples, au lieu de réinventer la roue (abandonner le PoW au profit d’alternatives risquées), ce qu’il faut, c’est un moyen d’exploiter la roue plus efficacement pour construire une machine qui connecte et change le monde.

Cet article ne contient pas de conseils ou de recommandations d’investissement. Chaque mouvement d’investissement et de négociation comporte des risques, et les lecteurs doivent effectuer leurs recherches avant de prendre une décision.

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