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La consommation d’énergie de Bitcoin expliquée

En 1999, à l’aube de l’éclatement de la bulle Internet, toute personne impliquée dans la technologie prenait conscience des opportunités quasi infinies qu’Internet et l’informatique à domicile pouvaient offrir.

Dans le même temps, nous avons vu des militants et des journalistes (et tous ceux qui sont incités à semer la panique) parler du terrible monde énergivore que nous créions en utilisant des ordinateurs. Les statistiques suggèrent qu’une livre de charbon devrait être brûlée pour stocker 2 Mo de données et qu’en 2025, 20% de toute l’électricité produite serait utilisée par Internet.

Avec le recul, il est clair que ces chiffres étaient incroyablement éloignés, alors devrions-nous prendre un peu plus de considération pour dire que la consommation d’énergie de Bitcoin est excessive, insoutenable ou que les résultats de l’exploitation minière de Bitcoin sont mauvais pour l’environnement ?

Ces préoccupations ne sont pas nouvelles pour les Bitcoiners. Même Satoshi lui-même a dû répondre à ces problèmes de consommation d’énergie, alors examinons en profondeur pourquoi Bitcoin utilise l’énergie et comment elle est utilisée.

La valeur du Bitcoin en utilisant l’énergie

Bitcoin n’était pas la première monnaie numérique (centralisée ou décentralisée) que nous avons essayé de créer. En fait, il a plus de 40 ans de préhistoire. David Chaum a créé DigiCash en 1989, mais l’entreprise a été confrontée à des problèmes technologiques qui l’ont obligé à se centraliser. Rétrospectivement, le plus gros problème avec l’argent privé centralisé est peut-être que si l’entreprise fait faillite, l’argent numérique devient sans valeur car toutes ses bases de données et ses grands livres ne sont plus accessibles au public ou même en ligne.

Le deuxième problème majeur auquel nous avons été confrontés lors de la création d’une monnaie numérique est que les données numériques peuvent être assez facilement copiées avec suffisamment de temps ou d’argent (et parfois avec peu d’effort).

Ainsi, en 2008, Satoshi a pris les idées derrière DigiCash et quelques autres sources et a mis en place ce que nous appelons maintenant une blockchain et Bitcoin !

Voyons ce qu’il a utilisé et comment il l’a fait.

Sécuriser le réseau  (c’est de l’argent, après tout)

Comment sécurisons-nous le réseau et comment tous les participants du réseau vérifient-ils les transactions et savent-ils que tous les participants sont honnêtes et ne créent pas de fausses transactions ?

La proposition la plus simple pourrait être que vous permettiez à un groupe d’ordinateurs de former un réseau. Si la majorité des ordinateurs conviennent qu’une transaction a eu lieu, ou s’accordent sur les règles générales du réseau, alors tout va bien.

Il y a un petit défaut avec cette approche. Si chaque ordinateur du réseau avait le même droit de vote, il serait relativement bon marché et facile d’acheter suffisamment d’ordinateurs pour contrôler le réseau en achetant des milliers d’ordinateurs bon marché comme Raspberry Pis.

Une fois que la ou les personnes qui contrôlent la nouvelle majorité sont connectées au réseau, elles peuvent frapper de nouvelles pièces, doubler les dépenses ou faire un certain nombre d’autres choses qui pourraient nuire à l’intégrité du réseau. Ce type d’attaque est appelé attaque Sybil.

Satoshi s’est rendu compte que les blockchains pouvaient être résistantes à ce type d’attaque Sybil s’il y avait un coût pour exécuter un nœud sur le réseau, donc inspiré par l’algorithme de preuve de travail Hashcash proposé par le Dr Adam Back, il a mis en œuvre la preuve de travail sur Bitcoin.

En mettant en œuvre une preuve de travail, les nœuds du réseau qui exploitent les transactions sont créés pour essayer de résoudre un casse-tête mathématique (calculé) difficile. La difficulté du puzzle devient de plus en moins difficile toutes les deux semaines en fonction de la puissance de calcul totale du réseau, qui est mesurée en hachages par seconde (h/s). Cette fonctionnalité est connue sous le nom d’ajustement de la difficulté de Bitcoin.

Satoshi a ensuite choisi de récompenser ces nœuds pour leur travail en leur offrant une récompense en bloc de 50 bitcoins pour chaque énigme qu’ils résolvent avec succès avant qu’un autre nœud minier ne le fasse.

Nous avons donc un coût pour valider les transactions sur le réseau et une récompense pour valider ces transactions.

Enfin, nous devons considérer que plus la puissance de calcul introduite dans le réseau est élevée, plus le coût des transactions à miner est élevé. La puissance de calcul et l’énergie sont positivement corrélées, donc plus la puissance de calcul est nécessaire, plus la consommation d’énergie est importante.

Maintenant, cela peut ressembler à un cycle sans fin d’augmentation de la puissance de calcul et de la consommation d’énergie. Pourtant, les nœuds miniers sont des entreprises qui sont économiquement incitées à fonctionner efficacement. Donc, augmenter leur puissance de calcul (ou de hachage) et augmenter leurs coûts d’électricité sans avoir à le faire n’aurait pas de sens économique.

Ce modèle de difficulté croissante à mesure que la puissance de hachage du réseau augmente, est ce qui rend Bitcoin sécurisé et résistant à quiconque tente de prendre le contrôle du réseau, car il doit acheter suffisamment de puissance de calcul pour égaler au moins 51% de la puissance de calcul du réseau.

Si nous considérons que le réseau Bitcoin est l’avenir de l’argent ou la plus grande réserve de valeur – quoi que vous pensiez que c’est qui rend Bitcoin important – il est rendu important en raison de la consommation d’énergie du réseau qui est directement corrélée à la puissance de calcul (et Sybil résistance) du réseau.

Le réseau Bitcoin ne « gaspille » pas d’énergie ; il le consomme. Nous reconnaissons tous la valeur de la combustion de milliers de tonnes de carburant pour tester des fusées qui pourraient un jour se rendre sur Mars, alors pourquoi avons-nous un problème à utiliser l’énergie pour garantir un système financier mondial vraiment décentralisé ?

En 2010, Satoshi l’avait déjà compris lorsqu’il écrivait :

Je pense que le cas sera le même pour Bitcoin. L’utilité des échanges rendus possibles par Bitcoin dépassera largement le coût de l’électricité utilisée. Par conséquent, ne pas avoir de Bitcoin serait un gaspillage net.

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