jakiro
Source: Grayscale; Compilation: Wuzhu, Vision de Bitchain
résumé
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La raison pour laquelle Bitcoin peut agir comme un système de monnaie numérique mondial est que l’exploitation bitcoin: un processus concurrentiel utilisé pour mettre à jour les blockchains et coordonner les incitations économiques des réseaux individuels.Aujourd’hui, l’échelle du réseau d’extraction Bitcoin est très grande, avec la vitesse de génération de « hachage » par seconde dépassant 700 billions.[1]
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Les mineurs de Bitcoin gagnent des revenus en émettant de nouveaux bitcoins et des frais de transaction en ligne.Ils doivent également supporter les coûts de l’équipement, de l’électricité et d’autres coûts d’exploitation.De nombreux mineurs détiennent également Bitcoin sur leurs bilans, et plus de mineurs se diversifient dans les domaines de l’intelligence artificielle (IA) et des services informatiques hautes performances (HPC).
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La recherche en niveaux de gris estime que l’extraction de Bitcoin ne représente que 0,2% de la consommation d’électricité mondiale;L’extraction de Bitcoin peut aider à accélérer la réalisation des objectifs environnementaux, en particulier dans des domaines tels que les émissions de méthane.
Bitcoin est un réseau informatique ouvert décentralisé d’une valeur de 2 billions de dollars.[2] Ce miracle moderne est possible en raison de l’exploitation de Bitcoin: les participants au réseau sont en concurrence pour le droit d’ajouter le bloc suivant à la blockchain et de recevoir des récompenses.Aujourd’hui, les mineurs de Bitcoin fonctionnent une échelle incroyable, transformant les ressources réelles en sécurité numérique.La puissance de calcul utilisée pour protéger la blockchain Bitcoin est sa «porte VAC» numérique: un réseau informatique autonome peut être utilisé comme mécanisme pour les systèmes de monnaie numérique mondiale.L’expertise technique, les dépenses en capital et les dépenses d’exploitation continues nécessaires à l’exploitation d’une installation d’extraction de Bitcoin, ainsi que l’entreprise hautement compétitive, aident à maintenir le réseau Bitcoin décentralisé et les coûts d’attaque.
Les mineurs de Bitcoin qui investissent dans des échanges publiques peuvent générer des revenus de la production de blocs, ainsi qu’une croissance potentielle des revenus de la hausse des frais de transaction de réseau au fil du temps.En fait, la plupart des mineurs de Bitcoin répertoriés suivent différents modèles commerciaux, beaucoup gardant le bitcoin extrait au bilan et même l’achat de Bitcoin sur le marché libre.Les mineurs de Bitcoin commencent également à diversifier et à exploiter des centres de données pour l’intelligence artificielle et l’informatique haute performance (HPC).
Miracle moderne
Bien que techniquement complexe, le processus d’exploration de bitcoin est conceptuellement simple.Les ordinateurs spécialisés rivalisent pour deviner un nombre aléatoire, et la machine qui devine d’abord le numéro correct gagnera le droit de mettre à jour la blockchain (« Block minier »).Le mineur gagnant recevra des frais de bitcoin et de transaction nouvellement émis (« Block Reward »).[3]
Il n’y a pas de raccourcis vers cette course – par exemple, aucun algorithme ne peut aider à trouver le bon nombre plus rapidement – les mineurs de bitcoin rivalisent sur la force brute.Ce processus peut être considéré comme un jeu d’opportunités.Les mineurs ont continué à deviner jusqu’à ce que la bonne solution soit trouvée, comme rouler un dés à facettes jusqu’à ce que le nombre requis apparaisse.Par conséquent, la probabilité de gagner est fonction du nombre de suppositions (« Rolling Dice ») que le mineur peut faire par seconde.L’opérateur avec le plus de machines et / ou les machines les plus efficaces fera le plus de suppositions et recevra très probablement des récompenses de bloc.
D’un point de vue technique, le résultat gagnant n’est pas seulement un nombre aléatoire, mais un « hachage » qui combine le nombre avec d’autres données.En informatique, une fonction de hachage est une opération mathématique qui convertit les données arbitraires en une chaîne de lettres et / ou de nombres, appelées valeurs de hachage.Par exemple, en utilisant la même fonction de hachage dans le réseau Bitcoin, la valeur de hachage du mot « Bitcoin » est:
B4056DF6691F8DC72E56302DDAD345D65FEAD3EAD9299609A826E2344EB63AA4
Ainsi, l’objectif des mineurs de Bitcoin est de générer rapidement un hachage: devinez un nombre aléatoire, calculez son hachage (combinant le nombre aléatoire avec d’autres données), puis vérifiez s’il est correct.
Aujourd’hui, environ 5 à 6 millions de machines d’extraction de Bitcoin [4] génèrent des valeurs de hachage à une échelle étonnante (figure 1).Au cours des 90 derniers jours, les mineurs de Bitcoin ont généré des valeurs de hachage à une moyenne de 765 Ahash par seconde (eh / s).[5] Ahash équivaut à un billion (10 ^ 18) valeurs de hachage.Donc, tout simplement, les mineurs de Bitcoin devinent un nombre aléatoire par seconde en moyenne et calculent leur valeur de hachage plus de 700 millions de fois.Pour mettre ce nombre en contexte, on estime qu’il y a environ 7,5 billions de grains de sable et 10 billions d’insectes vivants sur Terre.[6]
Figure 1: Valeur de hachage de production de masse de mineur Bitcoin
Il est coûteux de générer tous ces hachages – c’est le point.Pour rivaliser pour les récompenses, les opérateurs d’exploitation doivent acheter des machines dédiées et autres matériels et payer les frais d’électricité et de maintenance continus.Ainsi, en générant le hachage correct, les mineurs fournissent une « preuve de travail »: preuve de leurs ressources économiques et peuvent leur faire confiance pour mettre à jour la blockchain.
Attaquer le bitcoin signifie détruire l’industrie minière du Bitcoin existante.En théorie, si un acteur malveillant contrôle 51% du taux de hachage du réseau, miniant ainsi la plupart des blocs, il peut briser le réseau (par exemple, double paiement du bitcoin ou censurer certaines transactions).Dans un article, les chercheurs estiment que le coût d’une attaque horaire de 51% contre le réseau Bitcoin atteindra 5 milliards de dollars à 20 milliards de dollars en février 2024 (selon la façon dont l’attaquant obtient la machine minieuse).[7] En fait, aucun acteur n’a l’incitation économique à dépenser ces ressources, et en tout cas, le réseau a d’autres mécanismes de défense en plus de l’exploitation minière.[8]
Bitcoin Mining Business
Les mineurs de Bitcoin gagnent égaux la récompense pour l’exploitation de nouveaux blocs, et ils doivent également payer les coûts d’électricité de l’exécution de la machine et de la génération de valeurs de hachage (et d’autres coûts d’exploitation tels que l’entretien, les coûts de pool minière, etc.).Par conséquent, l’objectif des mineurs de Bitcoin est de générer le plus de valeurs de hachage par seconde au coût le plus bas possible.
En 2024, les mineurs ont réalisé un total d’environ 230 000 bitcoins, d’une valeur de près de 15 milliards de dollars (en fonction du prix de la même période).[9] C’est environ 19 fois plus élevé qu’en 2014, avec un TCAC de 34% (figure 2).La vitesse des Bitcoins nouvellement émises baisse tous les quatre ans, un événement connu sous le nom de Bitcoin de moitié.Bien qu’il y ait eu une baisse des émissions à Bitcoin, les revenus minières ont augmenté au fil du temps en raison de l’appréciation du prix du bitcoin en USD.À l’avenir, la croissance des revenus minières peut provenir de la hausse des prix du bitcoin et / ou de l’augmentation des frais de transaction en ligne.
Figure 2: Les revenus d’extraction de Bitcoin augmentent au fil du temps
Les mineurs entraîneront des dépenses d’exploitation, principalement sous forme d’électricité requise pour exécuter des machines.[10] Chaque opérateur négocie son propre accord d’achat d’électricité, qui varie considérablement dans le monde.Pour l’analyse heuristique, nous pouvons créer une image simplifiée de la situation économique globale des mineurs de Bitcoin en utilisant les coûts hypothétiques de l’électricité et en ignorant d’autres coûts.Par exemple, le graphique 3 compare le revenu des mineurs de Bitcoin avec des estimations des coûts d’électricité totaux de 0,05 $ par kilowattheure (kWh).La différence entre le revenu et les coûts d’électricité peut être considérée comme une mesure simplifiée de la marge opérationnelle de Miner.Lorsque la valeur en dollars de la récompense de bloc augmente, les mineurs en profitent et lorsque le prix en dollars du hachage de production augmente, les mineurs souffrent.
Figure 3: La marge d’exploitation des mineurs reflète la différence entre les récompenses de blocs et les coûts d’électricité
Compte tenu de la différence des coûts d’électricité auxquels les mineurs du monde entier sont confrontés, une mesure plus intuitive pourrait être la valeur en dollars gagnée pour une consommation d’électricité donnée, comme le revenu des mineurs par mégawatt-heure (MWH).Les participants à l’industrie minière mentionnent souvent le concept étroitement lié au «prix de hachage», qui est calculé comme le ratio des revenus de mineurs quotidiens au taux de hachage de réseau.Bien que le concept soit très similaire, les prix du hachage auront tendance à diminuer à mesure que les mineurs améliorent l’efficacité.donc,La proportion de revenus de mineurs par rapport à la consommation d’électricité peut refléter plus précisément les changements dans l’économie des mineurs au fil du temps.La figure 4 montre le revenu quotidien par mégawatt-heure de mineurs de Bitcoin.Cette estimation est restée largement stable au cours des deux dernières années, malgré des fluctuations importantes autour de la réduction de moitié de la réduction de moitié de 2024.
Figure 4: Le revenu des mineurs par mégawatt-heure est resté stable au cours des deux dernières années
Investir dans des mineurs de Bitcoin
Investir dans les actions des mineurs cotés en bourse peut être exposé à l’économie du bitcoin par le biais d’outils boursiers.Le modèle commercial des mineurs de Bitcoin peut devenir de plus en plus diversifié, mais tous les mineurs sont impliqués dans le cœur de mécanique de production de valeurs de hachage, de blocs miniers et de récompenses de blocs.En raison des différences de coûts d’électricité, de dépenses d’exploitation non-puissance et d’autres facteurs [11], chaque mineur reçoit une récompense de bloc à un prix effectif différent.Au troisième trimestre de 2024, le coût moyen de production de Bitcoin par les plus grands mineurs cotés en bourse était de 34 000 $ à 59 000 $ (figure 5).En comparaison, le prix moyen du Bitcoin ce trimestre était de 61 000 $.
Figure 5: Différents mineurs ont des coûts de production différents
Les mineurs de Bitcoin tiennent le bitcoin sur leurs bilans de différentes manières.Certains mineurs effacent immédiatement les récompenses de bloc, certains mineurs conservent les récompenses de blocs et certains mineurs achètent même des bitcoins supplémentaires sur le marché libre.certainement,Les différences de politiques de bilan peuvent avoir un impact significatif sur la performance financière relative des mineurs cotés lorsque les prix du bitcoin changent(Figure 6).Cela dit,De nombreux facteurs affectent le profil de risque des mineurs individuels, et les mineurs avec des avoirs de bilan Bitcoin relativement élevés ne sont pas nécessairement plus risqués que les mineurs qui effacent les récompenses de blocage.
Figure 6: Certains mineurs tiennent le bitcoin sur le bilan
Récemment, les mineurs de Bitcoin ont commencé à entrer dans d’autres domaines de l’intelligence artificielle et des services informatiques à haute performance (HPC), qui ont rapidement augmenté la demande d’infrastructure de centre de données.Par exemple, la recherche de Goldman Sachs [12] estime que la demande d’électricité dans les centres de données (à l’exclusion des crypto-monnaies) peut croître de 160% entre 2023 et 2030.Les mineurs de Bitcoin peuvent avoir un avantage concurrentiel dans la fourniture du marché informatique AI / HP car ils ont eu accès à l’électricité à faible coût et aux infrastructures connexes.Au début de 2024, Core Scientific, le troisième plus grand mineur coté par valeur marchande, a annoncé un contrat à long terme avec le fournisseur de services d’infrastructure d’IA dédié Coreweave.[13] Plusieurs autres mineurs répertoriés ont pris des mesures pour progresser dans le domaine de l’informatique AI / haute performance depuis l’annonce de l’accord de base scientifique / Coreweave en juin 2024.
Bitcoin Mining and Sustainability
L’extraction de Bitcoin consomme de réelles ressources économiques – puissance – pour créer une sécurité numérique décentralisée.Le succès du Bitcoin en tant que système de monnaie numérique signifie que l’exploitation minière consomme désormais beaucoup d’électricité.Le Bitcoin est un consommateur d’énergie unique qui a utilisé une partie considérable des ressources énergétiques propres, et la recherche en niveaux de gris estime qu’elle peut apporter une contribution positive à la transition d’énergie verte au fil du temps.
En utilisant les données de l’algorithme de correspondance de mines de Coin Metrics, nous estimons que le réseau Bitcoin a consommé de la puissance à environ 175 heures de térawatt (TWH) au cours des 12 derniers mois.[14] Ceci est comparable aux estimations du Cambridge Alternative Financial Center (figure 7).Selon les données de 2023 (la dernière année disponible), la consommation d’énergie de Bitcoin représente 0,2% de la consommation totale d’électricité mondiale (compte tenu des pertes de puissance pendant la transmission).[15] Selon les données du Cambridge Alternative Financial Center, le centre de données consomme environ 200 TWH d’électricité par an, et les prévisions indiquent que la consommation d’énergie dans le centre de données peut augmenter en raison de l’utilisation de modèles d’IA.[16]
Figure 7: L’exploitation bitcoin consomme de l’énergie pour créer une sécurité numérique
Par rapport à l’utilisateur résidentiel ou commercial typique, le bitcoin est un consommateur d’énergie unique.L’extraction de Bitcoin est caractérisée par la modularité et la portabilité, indépendante de l’emplacement, interruptible et très sensible aux changements de prix de l’électricité.Par conséquent, les mineurs peuvent souvent opérer dans des endroits où les ressources énergétiques propres sont bon marché.On estime qu’environ 50% à 60% de l’électricité utilisée par l’industrie minière du bitcoin provient d’énergie durable (y compris l’énergie nucléaire).[17] Pour les États-Unis et le monde dans son ensemble, la part de la production d’énergie durable est d’environ 40%.[18] Utilisation des données de 2023 (la dernière année disponible) et en supposant que la part durable de la consommation d’électricité de Bitcoin est de 50% à 60%, nous estimons que l’exploitation bitcoin représente 0,2% des émissions mondiales de dioxyde de carbone liées à la puissance – 0,3%.[19]
La recherche en niveaux de gris pense queL’infraction Bitcoin aide à accélérer l’adoption de la production d’énergies renouvelables dans les années à venir.En raison de ses attributs uniques, l’extraction de Bitcoin incite l’investissement dans le développement des infrastructures d’énergie renouvelable, en particulier lorsqu’elle n’est pas transmise aux principaux centres populaires.L’exploitation bitcoin peut également aider à stabiliser la demande de grille—La la demande de grille fluctuera par les modèles de consommation et les conditions météorologiques – comme le fait le système de la Commission de fiabilité de l’électricité du Texas (ERCOT).[20] En outre, des startups comme le protocole Bitcoin durable ont créé des mécanismes basés sur le marché pour inciter l’utilisation d’énergie propre et de récompenser les efforts pour réduire les émissions de méthane.La lutte contre les émissions de méthane pourrait être un moyen particulièrement important pour les mineurs de Bitcoin de contribuer aux objectifs environnementaux.Le méthane est libéré par le gaz de brûlure ou le gaz naturel produit par l’huile de brûlure.Des entreprises comme Crusoe Energy ont développé des moyens de capturer l’excès de gaz au lieu de le libérer, puis de le convertir en mineurs de Bitcoin électriques et électriques.
La croissance de l’utilisation technologique générera une énorme demande de production d’électricité dans les années à venir – des actifs numériques, de l’intelligence artificielle et d’autres industries.L’échelle de gris croit queBitcoin aide la fonction d’infrastructure électrique mondiale sainement et comparée à de nombreuses autres industries, Bitcoin a des avantages uniques pour aider à accélérer la transition vers les énergies renouvelables.
Commentaires
[1] Source: Métriques de pièces.Données au 31 janvier 2025.
[2] Source: Metrics de pièces.Données au 31 janvier 2025.
[3] Ce numéro est appelé « nonce » (un nombre utilisé une seule fois), et n’est pas purement aléatoire.Par exemple, voir « The Mystery of Bitcoin Nonce Model », Bitmex Research, 2019.
[4] Source: la recherche en niveaux de gris calcule en fonction du taux de hachage du réseau rapporté et des estimations de la productivité moyenne des mineurs.Pour ces derniers, nous utilisons une estimation centrale de 125 Th / s, sur la base des données de correspondance de mines des métriques de pièces et une analyse de la rentabilité des mineurs individuels sous différents prix de hachage et des prix de l’électricité.
[5] Source: Metrics de pièces.Données au 31 janvier 2025.
[6] Source: « Ce qui est plus grand, le nombre de sable sur Terre ou le nombre d’étoiles dans le ciel? », NPR, septembre 2012; « Nombre d’insectes (espèces et individus) », Smithsonian Society.
[7] Nuzzi, Waters et Andrade, «Breaking BFT: Bitcoin et Ethereum quantitativement.» Le 15 février 2024.
[8] Voir, par exemple, «Analyser le consensus du bitcoin: risques de mises à niveau du protocole», Ren Crypto Fish, Steve Lee et Lyn Alden, novembre 2024.
[9] Source: Metrics de pièces.
[10] Il existe de nombreux types de machines minières à tout moment.Les métriques de monnaie du fournisseur de données ont développé une technologie pour identifier les types de machines qui contribuent activement les taux de hachage au réseau.Nous utilisons ces données pour estimer la consommation d’énergie et le nombre de machines actives sur le réseau.
[11] Par exemple, les mineurs peuvent encourir d’autres coûts, tels que les dépenses de pool, et les revenus peuvent varier en fonction des revenus des dépenses d’un bloc particulier.
[12] Source: «Croissance intergénérationnelle – le pouvoir mondial augmente dans les centres d’intelligence artificielle / de données et son impact sur la durabilité», Goldman Sachs, 30 avril 2024.
[13] Source: «Le cœur scientifique signe un accord de 12 ans avec les sociétés d’IA avec un chiffre d’affaires total estimé de 3,5 milliards de dollars», The Block, 4 juin 2024.
[14] Dans les 365 jours terminés le 31 janvier 2025, cette méthode implique une consommation d’énergie annualisée de 177,8 TWH;
[15] Source: Calculs en niveaux de gris basés sur les données de la Energy Institute World Energy Statistics Review et Cambridge Alternative Financial Center.
[16] Source: Cambridge Alternative Financial Center; «Les émissions de carbone augmentent de l’intelligence artificielle et des crypto-monnaies, les politiques fiscales peuvent aider», Shafik Hebous et Nate Vernon-Lin, Blog du FMI, 15 août 2024.
[17] Source: Par exemple, voir le suivi de la durabilité de l’énergie et de la durabilité des émissions de Daniel Batten et la «Enquête sur la Commission des mines de Bitcoin confirme la puissance durable et l’amélioration de l’efficacité technique d’année en année», Bitcoin Mining Commission, 2023 août 2019.
[18] Source: Calcul en niveaux de gris basée sur les données de la Energy Institute World Energy Statistical Review.
[19] Source: Calcul en niveaux de gris basée sur les données de l’énergie World Energy Statistical Review.
[20] Source: U.S. Energy Information Administration.
