Stratum : Protocole de minage de bitcoins

Le protocole de minage Stratum est un composant essentiel du réseau Bitcoin (BTC). Il permet aux logiciels de mining de se connecter efficacement, en toute sécurité à la blockchain. Ce qui permet d’optimiser le processus de mining. Développé en 2012, Stratum est depuis devenu le protocole le plus populaire utilisé pour miner des bitcoins. Dans ce billet, nous allons nous pencher sur la définition de cette technologie et sur les raisons pour lesquelles il est si important pour le réseau de Satoshi Nakamoto.

Qu’est-ce que le protocole de mining Stratum ?

Stratum est un protocole de communication conçu pour fournir un moyen optimal de miner du bitcoin (BTC). Il permet aux mineurs de communiquer avec les pools de mining de manière plus efficace et plus sécurisée. 

Pour ce faire, il réduit la quantité de données qui doivent être envoyées sur le réseau. Il permet également aux serveurs de transmettre facilement des mises à jour aux mineurs, notamment de nouvelles tâches ou des modifications au sujet de la difficulté de mining.

Le protocole a été introduit par Slush Pool, un pool de mining Bitcoin basé en République tchèque. Il a été développé comme une alternative au protocole de mining original de Bitcoin, appelé « Getwork ». 

Son objectif principal était de réduire la latence du réseau et les frais généraux de communication tout en augmentant l’efficacité du minage.

Stratum permet également aux mineurs de détecter les blocs obsolètes plus rapidement et plus efficacement. Ce qui contribue à réduire les blocs orphelins et le gaspillage de ressources. En outre, le protocole intègre une bibliothèque logicielle modulaire qui permet aux mineurs de gérer leurs ressources plus efficacement.

Enfin, Stratum offre une meilleure sécurité contre les attaques par déni de service (DoS), ainsi que la prise en charge de plusieurs cryptomonnaies et d’algorithmes de hachage alternatifs. Ce qui permet aux mineurs de choisir les cryptos les plus rentables à exploiter à tout moment.

Comment fonctionne Stratum ?

Globalement, Stratum fonctionne de la manière suivante :

1. Avec une requête « mining.subscribe », les mineurs établissent une connexion avec un serveur de pool. Ils partagent chacun certaines données, comme l’adresse IP de leur équipement de minage et l’adresse du portefeuille destiné à recevoir les récompenses ;

2. Le serveur répond par un message « mining.notify » et attribue des tâches aux mineurs. Ces tâches contiennent des informations sur le travail en cours, comme l’en-tête du bloc et la difficulté du réseau. Celles-ci étant essentielles pour trouver le nonce, une valeur générée à partir de la fonction de hachage, dont la détermination permet de récolter les récompenses de minage ;

3. Les mineurs vont alors commencer à travailler à la résolution d’équations mathématiques complexes afin de trouver le nonce. Lorsque l’un d’entre eux trouvera une solution valide, il va envoyer un message « mining.submit » au serveur avec l’en-tête du bloc et le nonce identifié ;

4. Si la solution est valide, le serveur répondra par un message « mining.submit”, et ce mineur recevra sa récompense du pool. Celle-ci sera répartie entre tous les mineurs qui ont contribué à la résolution de cette équation. Si la solution est invalide, le serveur enverra un message d’erreur et le mineur continuera à exploiter le bloc en cours à la recherche du nonce correcte.

Pourquoi Stratum est-il important pour la blockchain Bitcoin ?

Stratum est un élément essentiel du réseau Bitcoin, car il sert de norme de communication principale entre les mineurs et les pools de mining. Il est chargé de garantir que les blocs sont minés de manière efficace et précise.

De plus, le protocole permet aux mineurs de communiquer entre eux sans avoir à maintenir une connexion directe. Il facilite aussi un partage efficace du travail entre les mineurs, leur permettant de se répartir la tâche de trouver des blocs valides. 

Cela réduit le temps nécessaire à la recherche d’un bloc valide, ce qui permet d’accélérer les délais de confirmation.

Par ailleurs, Stratum est un outil important pour prévenir les comportements malveillants sur le réseau. Il permet aux mineurs de détecter si quelqu’un tente de soumettre des blocs invalides ou d’effectuer des attaques de double dépense. En détectant et en rejetant ces blocs, il contribue à la sécurité et à la fiabilité du réseau.

Conclusion

Le protocole Stratum a été conçu pour améliorer l’efficacité et la sécurité du processus de minage de bitcoins. Il permet aux mineurs de recevoir toutes les informations dont ils ont besoin pour commencer à miner en un seul message, et aux serveurs de transmettre facilement les mises à jour aux mineurs. Dans le même temps, il facilite le partage du travail tout en assurant une protection contre les acteurs malveillants. Dans l’ensemble, la première version de Stratum (V1) s’est avérée plus efficace et plus sûre que le protocole getwork. Ce qui explique pourquoi il a largement remplacé ce dernier dans le réseau Bitcoin. Quant à lui, Stratum V2, qui est sorti en octobre 2022, devrait contribuer à redynamiser le secteur du minage de BTC. Ce qui est essentiel pour son adoption à grande échelle.