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Stratum V2 - Les mineurs de bitcoins reprennent le pouvoir

sam 15 Oct 2022 ▪ 6 min de lecture ▪ par Nicolas T.
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Après dix ans d’attente, les mineurs reprennent le pouvoir grâce à la mise à jour Stratum V2.

bitcoin mining

Plus de décentralisation

Ce nouveau protocole open-source est poussé par le géant des paiements Block (Jack Dorsey), l’exchange BitMEX, le pool Foundry, le fonds Galaxy Digital, Braiins, Spiral et Summer of Bitcoin.

Révélé ce mardi, le programme Stratum V2 sera testé par l’industrie pour une sortie officielle en novembre.

L’une des avancées très attendues est la possibilité pour les mineurs de choisir eux-mêmes les transactions contenues dans chaque bloc. Ce privilège était jusqu’à présent réservé à quelques pools de mining.

Quasiment plus personne ne mine en solo. Le faire avec une seule machine S19XP signifie avoir une chance sur deux millions de gagner 6.25 BTC toutes les dix minutes. Il vaut donc mieux passer par des pools qui permettent de lisser et de répartir les gains proportionnellement à la puissance de calcul apportée par chaque mineur.

Les mineurs de bitcoins communiquent avec les pools avec le protocole de messagerie Stratum V1. Malheureusement, ce programme arbore une faille de sécurité béante : la possibilité pour les pools de censurer certaines transactions.

En effet, l’architecture de Stratum V1 est telle que ce sont les pools qui sélectionnent les transactions inclues dans chaque bloc. Autant dire que nous sommes à des années lumières de l’Ethos du Bitcoin puisqu’il n’existe qu’une poignée de pools qui noyautent le hashrate.

A contrario, Stratum V2 offre la possibilité aux mineurs de créer des blocs contenant des transactions choisies par leurs soins. Cette option permettrait aux mineurs de se révolter contre la censure de certaines transactions. Cette simple menace dissuadera les pools renégats.

« Un pas de géant pour le mining de bitcoins.
L’implémentation de référence de Stratum V2 (SRI) est arrivée. Cette implémentation indépendante, gérée par la communauté et entièrement open-source du protocole SV2 est disponible immédiatement pour des tests pilotes. »

Des économies d’énergie

Stratum est la troisième génération de protocole minier. Il fait suite au Bitcoin client original (CPU) ainsi qu’à Getwork (GPU). Depuis fin 2012, les mineurs utilisent des ASIC (Application-specific integrated circuit) qui ont décuplé la puissance de calcul et nécessité un nouveau protocole : Stratum.

Galaxy Digital rappelle dans ce papier très complet que c’est « un utilisateur du forum Bitcoin Talk nommé slush qui a développé Stratum ». Ce dernier écrivait début 2012 :

« La raison pour laquelle j’ai conçu Stratum […] est que le protocole actuel ‘Getwork’ présente de nombreux défauts et peut difficilement être utilisé à grande échelle. Les ASIC arrivent probablement à la fin de l’année 2012, si bien que nous avons besoin d’un protocole pouvant gérer plusieurs TH/s pour chaque utilisateur de pool. »

Visionnaire puisque le hashrate total du réseau Bitcoin n’était que de 12 TH/s à l’époque. Slush n’avait toutefois pas imaginé que le mining de BTC s’industrialiserait et qu’une seule machine puisse générer 140 TH/s.

L’ensemble du parc de machines génère désormais près de 300 millions de TH/s. Soit 25 millions de fois plus qu’en 2012 ! Par ailleurs, certaines installations comprennent des dizaines de milliers de machines.

Et c’est là que le protocole Stratum V1 commence à montrer des limites. La raison étant que chaque machine dispose de sa propre connexion directe au pool. Ces connexions redondantes consomment inutilement de l’énergie et de la bande passante.

Stratum V2 permet de réduire le nombre de données qui circulent entre les machines de mining et les pools.

Stratum V2

La première version de Stratum ne convient pas au mining de bitcoins à l’échelle industrielle en raison des dizaines de milliers de connexions à gérer. Cette redondance gaspille inutilement des quantités d’énergie non négligeables.

Pour contourner ce problème, les mineurs utilisent des serveurs proxy qui regroupent toutes les connexions et n’établir qu’une seule connexion avec le pool.

Certains serveurs proxy peuvent être téléchargés sur GitHub, mais la plupart des mineurs développent de meilleures solutions en interne pour gagner en compétitivité. Stratum V2 mettra tout le monde sur un pied d’égalité.

La suppression de données inutiles réduira l’activité des processeurs et la consommation de bande passante. Les deux graphiques de Galaxy Digital ci-dessous sont très parlants :

Terminons en soulignant également que la quantité de données transférées via Stratum V1 n’a pas été minimisée. Communiquer avec du texte brut sous format JSON était pratique pour les premiers mineurs qui pouvaient lire et comprendre le protocole.

Cependant, le mining est devenu extrêmement compétitif et de nombreux watts pourraient être économisés en utilisant d’autres langages.

En effet, les ASIC ne comprennent pas nativement JSON. Pour exécuter ces messages, l’ASIC perd du temps et des ressources informatiques pour déchiffrer les messages JSON. En outre, Stratum V1 fait circuler des messages inutiles.

Stratum V2 résout ces problèmes en employant un protocole binaire. In fine, SV2 soulage les processeurs informatiques et la bande passante, ce qui maximise les profits des mineurs.

Enfin, les données seront chiffrées entre les mineurs et les pools, ce qui empêchera certaines attaques dites « man in the middle ».

Voici une ITW des protagonistes de SV2 :

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Nicolas T.

Le Bitcoin est une éruption d'énergie chiffrée incensurable se diffractant aux quatre coins d'un monde en ébullitions géopolitique et inflationniste. Je vous tiens au courant.

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