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ASIC résistance, une fausse bonne idée ?

J’ai fait mes débuts dans les cryptos en 2014, minant avec deux GPU dans ma chambre étudiante, l’électricité étant comprise dans ma redevance mensuelle fixe, cela facilitait les choses. A l’époque, les premiers ASICs arrivaient en force dans le monde du minage pour Bitcoin, surpassant définitivement nos chères cartes graphiques. C’est alors que j’entendis parler de Vertcoin, une de ces fameuses blockchains Proof-of-Work se déclarant résistante aux ASICs par design.

En 2014 je n’avais pas encore bien compris le fonctionnement de la preuve de travail (PoW), du minage et des mécanismes d’incitations complexes sous-jacentes. Comme la plupart des gens je pensais que les ASICs étaient mauvais, détruisant la décentralisation du minage en nous laissant nous, les mineurs particuliers, en dehors du processus.

Naturellement j’en vins à considérer que l’ASIC résistance était une solution permettant de conserver un minage décentralisé, permettant à chacun avec une simple carte graphique de participer à l’effort de sécurisation du réseau de manière rentable. L’ASIC résistance est la volonté de repousser les gros mineurs corporatistes qui ont un avantage injuste par le biais de leurs ASICs coûteux et sur-performants.

L’argumentation derrière ce concept tient suivant les préceptes suivants :
– Les ASICs sont trop chers, limitant l’accès au minage aux riches particuliers ou aux entreprises spécialisées.
– Les ASICs sont aux mains d’un seul constructeur
– Les ASICs provoquent la centralisation du minage.

A l’époque, ces arguments avaient du sens en partie…. mais les choses ont radicalement changé.

 

Les ASICs ne sont plus coûteux

Les constructeurs d’ASICs ont connus une grande évolution avant de pouvoir proposer au marché la meilleure technologie de puces électroniques disponible. Passer d’une finesse de gravure de 130nm à 10nm fut une course acharnée pour la concurrence. Les investissements massifs ainsi que la demande hystérique de matériel de minage ont fait que peu de fournisseurs sont encore debout. Cela a conduit à un prix de vente élevé des ASICs et un turnover matériel de 6 mois pour les mineurs afin qu’ils restent à jour.

Mais depuis 2016 la technologie des ASICs frappa le mur de la loi de Moore, permettant aux mineurs de respirer économiquement. Les majors de l’industrie des puces électroniques comme Samsung commencent à envier les énormes profits réalisés par Bitmain et semblent sur le point d’entrer sur le marché. Nous sommes passés d’une concurrence motivée par l’excellence technologique traduite par la capacité de remplir une puce avec toujours plus de transistors, à une concurrence motivée par les volumes et la baisse des coûts de production traduite par une baisse des prix du matériel. Nous pouvons déjà observer cela avec l’apparition d’Halong qui a récemment proposé sur le marché des ASICs contenant des puces Samsung (Bitmain, le leader, se fournit depuis longtemps chez son concurrent TSMC). Depuis nous voyons une baisse significative des prix chez Bitmain qui tente par ce biais d’asphyxier son concurrent (ajoutons à cela le fait que la baisse du prix de Bitcoin et des autres cryptos depuis début 2018 a probablement fait diminuer la demande).

Le minage ASIC est finalement devenu abordable pour toutes les bourses. Avec des prix d’appel parfois plus compétitifs que pour les GPU (auquel on doit compter les coûts générés par l’achat des cartes mères, mémoire vive, etc…).

 

Le minage GPU demande davantage de connaissances techniques que le minage ASIC

Le minage GPU est encore considéré comme la solution faite pour les particuliers. Ayant personnellement été baigné depuis le plus jeune âge dans les ordinateurs et l’informatique en général, je n’ai pas réalisé à l’époque la complexité du minage GPU. Choisir la bonne carte graphique du bon constructeur, trouver le bon driver qui ne détruit pas du jour au lendemain des semaines de réglages, passer des heures sur les forums à la recherche du meilleur paramétrage, tout en s’assurant de ne pas faire griller le matériel ou du moins diminuer fortement sa durée de vie… Cela me plaisait énormément je dois l’avouer mais quelques années plus tard, quelle fut ma surprise en acquérant mon premier ASIC ! On ne peut pas encore dire que Monsieur et Madame tout le monde peuvent se lancer dans le minage de crypto-monnaie, mais la simplicité d’utilisation d’un ASIC est sans comparaison avec un GPU (ce qui ne m’a pas empêché de brick un ASIC avec un firmware corrompu, mais c’est une autre histoire).

Ne serait-ce que la différence d’interface vous donnera une idée (même si ce critère est loin d’être le seul).

Le minage ASIC peut être considéré comme techniquement plus accessible que le GPU et donc plus égalitaire dans son accès, la rhétorique d’un minage accessible au plus grand nombre est donc discutable de ce point de vue.

 

Le minage GPU n’est pas plus décentralisé que le minage ASIC

En exploitant les excellents travaux réalisés par Balaji S.Srinivasan dans son article Quantifying decentralization, nous pouvons comparer la décentralisation du minage de Bitcoin basé essentiellement sur du matériel ASIC au minage d’Ethereum jusqu’à très récemment basé sur du minage GPU.


 

Il apparaît selon cette étude que le minage dans Ethereum est plus centralisé que dans Bitcoin. Je sais que c’est un sujet brûlant dans la communauté et que beaucoup mettent en doute la pertinence de la méthodologie utilisée. Pour ma part je ne cherche pas à savoir qui gagne, l’intérêt de cette étude réside dans le fait qu’elle montre que la centralisation des deux technologies est comparable (dans le sens mathématique, c’est à dire du même ordre de grandeur) et remet en cause la croyance admise. Et il n’y a rien d’étonnant à cela car les mêmes mécaniques interviennent dans les deux cas ! Les mineurs recherchent l’électricité la moins cher et les effets de volume permettent de réduire leurs coûts d’infrastructure, ce qui induit que les mineurs professionnels sont plus rentables que les particuliers, et le jeu à somme nulle du minage fait que cela exclu ceux qui ne sont pas capables de suivre. Depuis que la technologie des GPUs et des ASICs est limitée par la capacité d’innovation des fondeurs de puces et de la recherche et développement dans le domaine, l’obsolescence des deux types de matériel est similaire.

Le minage ASIC et GPU est réalisé en grande partie par des entreprises spécialisées pour les plus importantes crypto-monnaies.

Entre ces deux fermes de minage laquelle vous semble la plus décentralisée ?


 

Les chaînes Proof-of-Work sont plus sécurisées avec les ASICs

Maintenant parlons des mécanismes économiques derrière l’algorithme de la preuve de travail. Lorsque nous nous penchons sur les attaques prévues par la théorie des jeux sur ces chaînes nous pensons à l’attaque des 51%, le « selfish mining » ou encore le « feather forking »… Mais bien que ces attaques soient aujourd’hui réalisables pour certaines et devraient être rentables pour quelques mineurs nous nous apercevons qu’elles ne se produisent pas car ces mêmes mineurs seraient instantanément punis par le marché qui devant de telles attaques perdrait confiance dans la chaîne visée et ferait baisser la valeur du crypto-actif associé.

Mais cette punition n’a pas du tout la même importance pour les mineurs ASIC ou GPU. Car lorsqu’une chaîne perd de la valeur, le mineur ASIC se retrouve bloqué avec un matériel incapable de faire autre chose que miner sur cette chaîne. Dans la plupart des algorithmes de minage PoW, il n’existe qu’une seule crypto qui vaille le coût d’être minée avec un ASIC, et si sa valeur s’effondre tout le capital investi est perdu, personne ne voudra acheter un matériel qui n’est pas/plus rentable.

Avec le minage GPU la menace est bien plus faible ! Ce matériel est extrêmement adaptable et peut toujours miner sur de multiples algorithmes rentables. De plus, une carte graphique sera toujours utile pour les joueurs ou les calculs IA, donc la valeur du capital investi sera conservée.

Le minage ASIC demande un bien plus fort engagement en termes de capital que le minage GPU. Ainsi les mineurs ASICs sont encouragées économiquement à agir honnêtement et à ne pas faire d’actions pouvant mettre en danger la valeur de leur chaîne. Une blockchain sécurisée par une industrie ASIC mature est plus sécurisée qu’une chaîne minée par des GPU.

 

L'(in)efficacité de l’ASIC résistance

La courte histoire du minage nous montre que l’ASIC résistance ne dure pas pour toujours. Nous avions vu l’une après l’autre, chaque crypto-monnaie se targuant d’être ASIC résistante, être touchée par un ASIC sur le marché. (Ethereum, ZCash, Monero…) La seule réelle différence entre les chaînes facilitant le développement d’ASIC et celles qui souhaitent le freiner réside dans le prix de vente des ASICs appartenant à ces dernières. (Par la même occasion cela limitera également le nombre de constructeurs d’ASICs souhaitant développer du matériel sur cette chaîne, dans un scénario où plusieurs constructeurs se partagent le marché). Ce prix élevé ne limite en rien les mineurs professionnels qui ne manquent pas de capital contrairement aux particuliers. Au final, ce sont eux qui seront exclus du minage de cette crypto car ils ne pourront pas se mettre à jour (alors que les particuliers sont censés être protégés par ce design).

Monero a choisi la solution extrême résidant à changer d’algorithme à chaque apparition d’ASIC. Mais il est encore difficile de juger qui a le plus à perdre avec cette stratégie, le constructeur d’ASIC ou la coin ? Le temps nous le dira.

 

Conclusion

Il est temps pour moi de conclure sur une note positive pour les mineurs GPU. Comme je l’ai mentionné plus tôt, la production d’ASIC est largement dominée par l’entreprise Bitmain, ce qui pose un vrai problème dans la scène du minage ASIC. Je prends bien en compte l’apparition d’Halong sur le marché ainsi que la promesse donnée par d’autres nouveaux acteurs, mais cette concurrence n’est pas encore confirmée durablement. Les choses avancent dans la bonne direction. Du côté des constructeurs GPU il existe plusieurs acteurs et l’industrie est mature ce qui est positif en termes de décentralisation. Mais plus encore, le minage GPU conserve un rôle déterminant. C’est en effet le passage obligé pour toutes les crypto-monnaies utilisant le principe de la preuve de travail pour sécuriser leur réseau. C’est le seul matériel capable de sécuriser presque n’importe quelle chaîne.

Ce n’est seulement qu’après avoir gagné en maturité en termes de valeur et de potentiel qu’un constructeur réalise l’effort de développer un ASIC pour une chaîne, faisant passer sa sécurité à l’étape supérieure.

Il est pour moi clair que l’ASIC résistance n’a pas tenu ses promesses, les faits accablent de plus en plus les supporteurs de cette idée. Il est même raisonnable de se demander si après tout rendre sa blockchain résistante aux ASICs ne serait pas préjudiciable.

 


A propos de l’auteur

Bitcoin enthusiast depuis 2014, Alexandre Vinot est Directeur Général de WisElement SAS : « Entrepreneur depuis ma sortie d’étude en 2015, j’ai débuté dans l’écohabitat en proposant des solutions permettant de faire des économies d’énergie en évitant le gaspillage au quotidien. Je travaille maintenant à lier ma passion pour Bitcoin et le minage avec mon savoir faire dans la récupération d’énergies. »

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