Le mining blockchain est souvent perçu comme un processus complexe et opaque.
Cette complexité peut décourager les nouveaux venus et limiter la compréhension de son importance dans la validation des transactions.
Cet article démystifie le mining blockchain, en expliquant son fonctionnement et ses défis, pour vous offrir une compréhension claire et approfondie.
Initiez-vous à la Blockchain et explorez ses principes fondamentaux.
Introduction au Mining Blockchain
Le blockchain mining sert à valider de nouvelles transactions. Chaque mineur doit résoudre un problème mathématique complexe, basé sur l’algorithme de hachage, uniquement résolvable par brute force. Ce processus repose sur la vitesse de calcul, pas sur l’intelligence. La solution, appelée Proof of Work , prouve que le mineur a investi du temps et des ressources. En échange, il reçoit une récompense minière.
Fonctionnement de la Preuve de Travail
Le minage de la blockchain commence par l’initiation d’une transaction. Les détails sont envoyés aux mineurs, qui cherchent à résoudre un problème mathématique pour trouver le hash. Le premier mineur à réussir prend sa récompense, et la transaction est ajoutée à la blockchain . Ce processus nécessite un matériel puissant et peut se faire seul ou en pool. Les autres mineurs vérifient ensuite la solution pour valider le bloc.
Optimiser avec un Pool de Mining
Parfois, Comme on a dit, un seul mineur a rarement la capacité de résoudre ces problèmes rapidement. C’est pourquoi des groupes de mineurs forment des pools. En combinant leurs ressources, ils peuvent résoudre les problèmes plus rapidement. Lorsqu’un pool réussit, la récompense est partagée entre les participants en fonction des ressources qu’ils ont apportées.
Validation de Bloc et Récompense Minière
Pour ajouter un bloc candidat à la blockchain , il faut que vous hachez les données de l’entête plus un an et espérer que le résultat va matcher certaines propriétés. Cette propriété est calculée à partir de la difficulté qui est une valeur définie par le réseau Bitcoin pour réguler la difficulté d’ajouter un bloc de transaction à la blockchain . Cette cible, est une limite pour les mineurs. Plus la difficulté est grande, plus la cible est basse et plus il est difficile de trouver un achat de blocs inférieur à cette valeur.
Ajustement de la Difficulté de Mining
Pour la notion de la difficulté c’est un nombre qui régule le temps qu’il faut aux mineurs pour ajouter de nouveaux blocs de transaction à la blockchain . Cette valeur de difficulté est mise à jour toutes les deux semaines pour garantir qu’il faut 10 minutes en moyenne pour ajouter un nouveau bloc à la blockchain . Cela garantit que des blocs de transaction sont ajoutés à la blockchain à intervalles réguliers même si de plus en plus de mineurs rejoignent le réseau. Si la difficulté restait la même, cela prendrait moins de temps entre l’ajout de nouveaux blocs à la blockchain à mesure que de nouveaux mineurs rejoindraient le réseau.
Rôle du Nonce dans le Mining
Le nonce est un champ que les mineurs utilisent pour les aider à obtenir un hachage du bloc inférieur à la valeur cible. Si le premier nonce ne fonctionne pas, on continue d’incrémenter et de hasher l’entête du bloc. Finalement, on va trouver un hash ou un nonce qui va résoudre le problème mathématique.
Une fois que le nonce est trouvé et qu’on a trouvé un nonce qui fonctionne, le bloc est résolu et toutes les transactions de ce bloc sont ajoutées à la blockchain. Tous les mineurs vont maintenant retourner au pool de transactions et commencer à travailler sur le bloc candidat suivant. Ils utiliseront votre hachage de blocs réussis dans leur prochain entête de blocs la course va commencer pour ajouter un nouveau bloc de transaction à la blockchain.
Processus Complet du Mining Blockchain
On va voir un petit code qui va émuler le processus du mining.
import hashlib
# Fonction pour obtenir le hash SHA-256 d'une valeur donnée
def get_sha_256_hash(input_value):
return hashlib.sha256(input_value.encode()).hexdigest()
# Fonction pour vérifier si le hash du bloc est inférieur à la cible donnée
def block_hash_less_than_target(block_hash, given_target):
return int(block_hash, 16) < int(given_target, 16)
# Données initiales du bloc (ex: transactions, timestamp, hash du bloc précédent, etc.)
block_data = (
'010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000' +
'83a47df7b1287a7c73676f61671c81bc3e8853152394ba4bd5e54e2a9255a84' +
'49ffff001d1dac2b7c010100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000' +
'000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'
).encode()
# Cible initiale (la plus facile pour miner un bloc Bitcoin)
target = '0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF'
# Variables d'initialisation
solution_found = False
block_data_hexadecimal_value = int(block_data.hex(), 16)
nonce = 0
# Boucle pour chercher un nonce qui vérifie la condition
while not solution_found:
# Combiner les données du bloc avec le nonce
block_data_with_nonce = block_data_hexadecimal_value + nonce
# Double hachage SHA-256
first_hash = get_sha_256_hash(hex(block_data_with_nonce))
second_hash = get_sha_256_hash(first_hash)
# Vérifier si le hash est inférieur à la cible donnée
if block_hash_less_than_target(second_hash, target):
print(f"Solution trouvée! Nonce: {nonce}, Hash: {second_hash}")
solution_found = True
else:
nonce += 1
# Résultat de l'exécution du programme avec le nonce trouvé
print(f"Le nonce qui fonctionne est: {nonce}")
Ici on a un code Python qui a pour objectif d’émuler le processus Hashlib est une librairie qui contient toutes les fonctions de la cryptographie qu’on va en avoir.
SHA256 , c’est la fonction qui est utilisée pour le hachage. Pour l’algorithme, c’est un algorithme simple. On va avoir une boucle infinie et on va essayer de trouver le hash qui va vérifier la condition du bloc. La première chose, c’est qu’on va hasher le bloc data avec le nonce et voir est-ce qu’il vérifie la condition de la blockchain . Si bien sûr la solution est trouvée, donc la fonction block_hash_less_than_target , va nous retourner un trou et on va vérifier. Si la solution n’est pas trouvée, on va incrémenter le nonce, sinon on va continuer notre boucle infinie. On va exécuter le programme pour voir l’exécution.
Comme vous remarquez maintenant, notre programme va essayer plusieurs nonces. Ça dépend sur la rapidité de la machine, sur le CPU de la machine. Mais l’objectif, c’est de faire un bruit de force sur le nonce jusqu’à trouver le hash qui va vérifier notre condition le réseau blockchain a posé.
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FAQ
Comment fonctionne le mining de la blockchain ?
Qu'est-ce que la preuve de travail dans le mining ?
Pourquoi les mineurs utilisent-ils des pools de mining ?
Comment la difficulté du mining est-elle régulée ?
Quel est le rôle du nonce dans le mining ?
Conclusion
En explorant le monde fascinant du mining blockchain, on découvre un processus complexe mais essentiel à la sécurité et à l’intégrité des transactions numériques. Comment envisagez-vous l’évolution de cette technologie dans les prochaines années ?
