La décentralisation est essentielle dans la plupart des projets et réseaux de la blockchain. Bitcoin délègue la validation des transactions à des nœuds dotés d’une puissance de calcul au lieu de s’appuyer sur une autorité centrale. Sur une blockchain à preuve de travail (PoW) comme le Bitcoin, le processus s’appelle le minage. Les participants valident les transactions cryptographiques et reçoivent des récompenses.
La sécurité de la blockchain PoW repose sur l’hypothèse que les nœuds resteront honnêtes et partageront les nouveaux blocs de la chaîne. Mais il est impossible de garantir l’honnêteté de chaque nœud. Certains peuvent ne pas rendre publics les blocs nouvellement découverts afin d’obtenir davantage de récompenses dans le cadre d’un processus appelé « selfish mining ».
Qu’est-ce que l’exploitation minière égoïste ?
L’exploitation minière égoïste implique qu’un mineur ou un groupe de mineurs retiennent de manière trompeuse de nouveaux blocs sur la blockchain afin de monopoliser les récompenses liées à la validation des blocs. Le minage consiste à valider des transactions sur le réseau Bitcoin en échange de la récompense du bloc et des frais de transaction, et c’est ainsi que fonctionne le minage de Bitcoin.
On parle de minage égoïste lorsqu’un mineur garde secrètes les informations relatives à un bloc nouvellement découvert afin d’accumuler plus de blocs que la chaîne publique et d’obtenir la plupart des récompenses pour les blocs.
Les mineurs égoïstes, s’ils réussissent leur attaque, peuvent modifier la trajectoire de la chaîne de blocs. Leur objectif premier est de saper la chaîne publique en créant plus de blocs, suffisamment pour dominer la chaîne principale et monopoliser les récompenses des blocs. Une fois qu’ils peuvent remplacer la chaîne principale par leur chaîne privée, les blocs et les transactions à l’intérieur des blocs de la chaîne sont totalement différents de ce qui aurait normalement dû être enregistré.
Comment fonctionne l’exploitation minière égoïste ?
Pour comprendre l’exploitation minière égoïste, il est essentiel de comprendre le fonctionnement de l’exploitation minière de la blockchain. Lorsque vous envoyez de la crypto-monnaie d’un portefeuille à un autre, la transaction est regroupée avec d’autres pour former un bloc crypté avec un nombre hexadécimal de 64 chiffres appelé » hash « . Les mineurs rivalisent de puissance de calcul pour deviner le hachage. Le mineur qui réussit obtient le droit de valider les transactions de ce bloc, de l’ajouter à la chaîne publique et de recevoir la récompense.
Un mineur égoïste sera en concurrence avec d’autres mineurs pour deviner le hachage et obtenir le droit d’ajouter le bloc à la chaîne de blocs. Mais au lieu d’ajouter (publier) le nouveau bloc, un mineur égoïste le cache et continue de miner des blocs par-dessus. Les blocs minés de manière égoïste ne sont divulgués que pour obtenir une récompense maximale sur les blocs.
Le processus de minage se déroule de manière concomitante, et non simultanée. Sur un grand réseau tel que Bitcoin, des milliers de transactions sont traitées. Pour gagner du temps, les transactions sont regroupées en blocs. Les mineurs rivalisent pour être les plus rapides à résoudre le hachage d’un bloc, afin d’être les premiers à l’ajouter à la chaîne.
Toutefois, lorsqu’un mineur égoïste extrait et dissimule un bloc, il ne le cache pas sous le boisseau. Au contraire, il ne l’ajoute pas au grand livre distribué, ce qui crée ce que l’on appelle une « fourche accidentelle ». Une fourche accidentelle est simplement une série de blocs qui se trouvent à côté de la chaîne de blocs, mais qui n’en font pas partie. Toutefois, dans le cas du minage égoïste, il ne s’agit pas vraiment d’un accident.
Alors que les autres mineurs de crypto-monnaie travaillent en permanence sur la partie publique de la blockchain, les mineurs égoïstes construisent leur fourche, avec l’intention d’accumuler plus de blocs que la chaîne publique, après quoi ils la rendent publique.
À ce stade, trois choses peuvent se produire : si la chaîne publique est plus longue que la fourche du mineur égoïste, celui-ci déclare forfait et les mineurs (honnêtes) de la chaîne publique obtiennent leurs récompenses. Si la chaîne publique est plus courte, ils gagnent et la fourche accidentelle est adoptée comme chaîne valide. En effet, une blockchain à preuve de travail est construite sur l’hypothèse que la chaîne la plus longue est la chaîne valide. La fourche « égoïste » devient alors partie intégrante de la chaîne principale, et les blocs dupliqués sur la chaîne principale sont rejetés, ce qui fait perdre leurs récompenses aux mineurs qui ont contribué à cette chaîne.
La blockchain PoW nécessite beaucoup de puissance de calcul pour valider les transactions, c’est pourquoi un groupe de mineurs effectue souvent une activité minière appelée pool, qui combine leur puissance de calcul pour augmenter leurs chances d’obtenir des récompenses. Un mineur égoïste doit détenir entre cinq et dix pour cent du taux de hachage du réseau.
Le minage égoïste est-il dangereux ?
L’un des effets d’une attaque minière égoïste est la centralisation du réseau. Les nœuds des blockchains PoW sont tenus d’adopter la chaîne la plus longue comme version valide de la blockchain. Étant donné que les nœuds honnêtes risquent de perdre leurs récompenses si la chaîne égoïste s’avère plus longue lors de la publication, ils sont plus susceptibles de rejoindre le groupe de mineurs égoïstes. En fin de compte, le groupe de mineurs égoïstes devient majoritaire sur la blockchain et élimine la décentralisation sur le réseau.
La centralisation du minage sur le réseau Bitcoin peut également entraîner un retard dans les transactions. Lorsqu’un pool égoïste devient majoritaire sur un réseau, il peut dicter quelles transactions sont ajoutées à la chaîne publique. Les mineurs égoïstes sont plus susceptibles de donner la priorité aux blocs offrant des récompenses plus élevées. Cette sélection des transactions entraînera une accumulation de transactions et rendra le réseau inefficace.
En outre, le minage égoïste, en introduisant la centralisation dans la blockchain, crée un environnement idéal pour les acteurs malveillants. Des problèmes tels que la double dépense pourraient également être résolus parce que la tâche de validation des transactions réside dans le pouvoir des nœuds malhonnêtes.
Stratégies de lutte contre l’exploitation minière égoïste
Plusieurs stratégies ont été proposées pour lutter contre l’exploitation minière égoïste sur le réseau Bitcoin, et chaque stratégie adopte une approche différente. Alors que certaines suggèrent de modifier le réseau, d’autres stratégies consistent à inciter les nœuds à rester honnêtes.
La première solution proposée est une technique de randomisation. Il s’agit d’une modification rétrocompatible. Elle exige que les mineurs qui tombent sur plus d’une fourche de la blockchain choisissent au hasard la fourche sur laquelle ils continueront à travailler. Outre la sélection aléatoire des blocs, les mineurs doivent publier des informations sur tous les blocs et toutes les fourches découverts. Étant donné que le minage égoïste dépend d’une chaîne privée et d’un minage continu délibéré sur cette chaîne, l’introduction d’un processus de sélection aléatoire compromet l’activité.
Une autre stratégie consiste à marquer chaque bloc d’un horodatage. L’horodatage comprendra des informations sur la date à laquelle chaque bloc a été extrait, de sorte que lorsqu’un bloc est extrait de manière privée et ajouté par la suite à la chaîne principale avec un horodatage périmé, il peut être facilement distingué du reste et éliminé.
L’extraction minière égoïste réduit la valeur du bitcoin
Indépendamment de leur attrait lucratif, les attaques de minage égoïste peuvent avoir un impact négatif sur le réseau de la blockchain. Elles peuvent entraîner une centralisation et des retards dans les transactions, créant ainsi un environnement idéal pour les acteurs malveillants.
Plusieurs stratégies ont été proposées pour lutter contre le minage égoïste, notamment en modifiant le protocole et en incitant les nœuds à rester honnêtes. En fin de compte, pour que les mineurs soient rentables, il est dans leur intérêt d’agir honnêtement et de maintenir la proposition de valeur de la crypto-monnaie.
