Les premiers mineurs de Bitcoin

L’histoire de Bitcoin, c’est également celle de son minage. Les mineurs forment une partie essentielle du système et, sans eux, Bitcoin n’aurait pas pu survivre. Dans cet article, nous présentons quelques-uns de ces acteurs historiques.

Le minage des premières années

Le minage est l’activité qui consiste à confirmer les transactions en les incluant dans des blocs et en rattachant ces blocs à la chaîne en échange de frais et de bitcoins (BTC) nouvellement créés par le protocole. Le lien d’un bloc au reste de la chaîne est réalisé par une preuve de travail qui implique un coût énergétique, ce qui garantit que le réseau arrive à un consensus et ce qui empêche la censure des transactions.

Le minage de Bitcoin a été inauguré le 9 janvier 2009 avec le minage du bloc 1 par Satoshi Nakamoto. Au début, cette activité était extrêmement centralisée et se limitait à un petit nombre de mineurs. Ensuite, elle s’est peu à peu élargie à mesure que les nouveaux membres de la communauté affluaient.

À l’époque, la création monétaire du protocole était de 50 bitcoins par bloc, ce qui fait qu’une bonne partie des bitcoins existants ont été minés durant les premières années. De cette manière, 10,5 millions de bitcoins ont été créés avant le premier halving en novembre 2012.

En 2009, le minage ne rapportait rien. En effet, avant octobre, le Bitcoin n’avait même pas de prix. Il s’agissait alors d’une démarche altruiste (à l’instar des projets de calcul distribué de l’époque) ou d’un effort entrepreneurial anticipant de futurs profits.

De plus, avant le 30 décembre 2009, la difficulté de minage était trop élevée par rapport à la puissance de calcul totale, puisque celle-ci n’était pas suffisante pour permettre l’ajustement (1 est la valeur minimale autorisée par les règles de consensus). Cette difficulté correspondait à 4,3 milliards de hachages par double SHA-256 en moyenne pour trouver un bloc, ce qui n’est pas rien pour un processeur central.

Ce n’est qu’en 2010, avec l’arrivée des premières plateformes d’échange et la hausse des volumes, que le minage est devenu une activité rentable et qu’il a débuté sa croissance phénoménale que l’on a connue par la suite.

À cause de la mauvaise connaissance du protocole qu’avaient les utilisateurs de Bitcoin à l’époque, certains mineurs des premiers jours peuvent aujourd’hui être identifiés facilement, notamment par l’étude des variations des nonces supplémentaires et par le suivi des transactions de consolidation des revenus de minage. Intéressons-nous à ces quelques individus qui ont forgé Bitcoin !

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Satoshi Nakamoto

En tant que créateur de Bitcoin, Satoshi Nakamoto a naturellement été le tout premier mineur. Il a construit le bloc de genèse et a commencé à miner le 9 janvier, juste après la publication du code source sur la liste de diffusion de Metzdowd consacrée à la cryptographie.

Buste à l’effigie de Satoshi Nakamoto à Budapest

Avant de lancer Bitcoin, il avait préparé un ordinateur consacré au minage dans le but d’apporter une sécurité minimale au réseau. Cette machine était paramétrée différemment de sorte qu’il est assez facile de déceler un motif de minage spécifique, appelé le « Patoshi Pattern ». Ce dernier, basé lui aussi sur l’évolution des nonces supplémentaires, a été mis en lumière par Sergio Lerner en 2013 dans un article intitulé « The Well Deserved Fortune of Satoshi Nakamoto ».

Patoshi Pattern, basé sur l’évolution du nonce supplémentaire en fonction de la hauteur de bloc

Selon une estimation de 2020, Satoshi aurait miné environ 22 472 blocs entre janvier 2009 et mai 2010. Sa fortune, qui est immobile depuis sa disparition, serait de 1 122 693 bitcoins. Au cours actuel (19 600 euros), cela représente 22 milliards d’euros.

Ainsi, Satoshi a fait tourner un nœud minier pendant 1 an et 4 mois dans le but de sécuriser le réseau contre les attaques et faire en sorte que le système économique soit amorcé. Son activité minière a représenté environ 41 % des blocs validés durant cette période.

Cependant, on ne peut pas dire que Satoshi ait profité des bitcoins générés, puisqu’il n’a dépensé quasiment aucun fonds. Entre le 12 janvier 2009 et le 23 juillet 2010, on recense 8 transactions de sa part, représentant 985 bitcoins envoyés. Ces transactions sont vraisemblablement toutes des dons en direction de certains membres de la communauté. L’effort de Satoshi était donc, jusqu’à preuve du contraire, purement altruiste.

Hal Finney

Hal Finney est l’une des premières personnes à avoir interagi avec Satoshi sur la liste de diffusion de Metzdowd en novembre 2008. Il s’agissait d’un informaticien et cryptographe américain, qui a participé au mouvement cypherpunk de manière active au début des années 1990. Il a notamment travaillé sur PGP avec Phil Zimmermann pendant des années et s’est impliqué dans les expériences de monnaies numériques de l’époque, comme les cyberbucks émis par le biais du système eCash de David Chaum. En 2004, il a même essayé de lancer le sien : le système RPOW.

Hal Finney en 2007

Lors du lancement en janvier 2009, il a aidé Satoshi en lui rapportant un bug dans le logiciel. Le 11 janvier, il a miné son premier bloc, le bloc 78. Le lendemain, il a reçu 10 bitcoins de la part de Satoshi lui-même : cette transaction était la première transaction effective du réseau. Par la suite, il a continué à faire fonctionner le logiciel sur son ordinateur si bien qu’il a miné des centaines de blocs pour accumuler plus de 10 000 bitcoins.

Vers la fin de mars, Hal s’est détourné de Bitcoin et a vraisemblablement arrêté de miner à ce moment-là. Il n’est revenu vers le projet qu’à la fin de l’année 2010, lorsque le prix du bitcoin a commencé à décoller.

Hal Finney est mort le 28 août 2014 des suites de la maladie de Charcot. En tant que futuriste averti, il a été cryogénisé par la fondation Alcor, près de Phoenix en Arizona. Les bitcoins accumulés lui ont permis de payer les soins et la cryogénisation et de laisser un héritage confortable à ses 2 enfants.

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Dustin Trammell

Dustin D. Trammell, aussi connu sous les pseudonymes I)ruid et druidian, était un chercheur en sécurité informatique américain. Il a découvert Bitcoin en janvier 2009 par le biais de la liste de diffusion de Metzdowd. Il s’intéressait alors déjà aux monnaies libres, dont notamment le Liberty Dollar.

Il a fait partie des premiers nœuds du réseau lors du lancement et a eu le privilège d’échanger avec Satoshi par courriel. Il a commencé à miner le 13 janvier, en validant le bloc 309. À l’instar de Hal Finney, Dustin a reçu 25 bitcoins de la part de Satoshi, transaction qui a été confirmée le 15 janvier.

Au cours de l’année 2009, il était l’un des principaux mineurs hormis Satoshi. Il utilisait notamment les serveurs dont il disposait pour son travail. Il a ainsi miné des centaines de blocs de manière soutenue et a contribué au réseau durant la période critique de l’été 2009. Entre le lancement du réseau et le début de l’année 2010, cela qui lui a permis de récupérer plus de 75 000 bitcoins qui ont transité par son adresse publique.

Il a vendu une bonne partie de ces bitcoins en juin 2011, notamment par le biais du canal IRC #bitcoin-otc. Par la suite, il a acheté et donné des bitcoins de Casascius pour faire découvrir ce système unique aux gens.

Le 26 novembre 2013, il a publié un article sur son blog disant qu’il n’était pas Satoshi et en clarifiant les choses vis-à-vis de sa supposée connexion au marché du dark web Silk Road.

James Howells

James Howells était un ingénieur britannique travaillant dans l’informatique qui a découvert Bitcoin en février 2009. Il est connu pour avoir perdu ses gains de minage en jetant son ordinateur.

James Howells lors de son passage à la BBC en 2013

Il a très vite commencé à miner et a trouvé le bloc 4334 le 15 février, comme indiqué sur son compte Twitter. Durant un peu plus de 2 mois, il a généré 8000 bitcoins avec son ordinateur portable, qu’il a envoyés vers une adresse unique.

Au cours de l’été 2013, il a jeté son ordinateur, en le déposant à la décharge publique de Docksway, près de Newport. En novembre 2013, alors que le prix du bitcoin explosait à la hausse, il a réalisé son erreur. Le disque dur de cet ordinateur contenait la clé privée lui donnant accès à ce qui représentait alors un petit trésor (plus de 5 millions d’euros au sommet de la bulle de l’époque).

James Howells a perdu ses bitcoins à tout jamais, illustrant la responsabilité qui incombe à chaque détenteur de bitcoins de faire des sauvegardes et de conserver ses clés en lieu sûr.

Son cas a été rendu public le 27 novembre 2013 par un article publié dans le Guardian.

Martti Malmi

Martti Malmi était jeune étudiant en informatique finlandais qui a été le bras droit de Satoshi durant les premières années de développement. Il répondait au pseudonyme sirius sur le forum de Bitcoin.

Martti Malmi en 2013

Il a découvert Bitcoin en avril 2009 grâce à son intérêt passager pour le crypto-anarchisme. Il a miné son premier bloc (le bloc 10 351) le 9 avril. Dans la soirée, il a rédigé une courte présentation de Bitcoin sur le forum de Freedomain Radio (le média anarcho-capitaliste de Stefan Molyneux) où il soutenait l’hypothèse que la monnaie pair-à-pair pourrait faire disparaître l’État.

En mai, désireux s’impliquer dans le projet malgré son manque d’expérience, il a contacté Satoshi qui a accepté sa proposition. Martti s’est chargé du développement logiciel et de la mise en place de la page d’accueil.

Au cours des mois suivants, il a également miné des centaines de blocs. En 2020, Martti Malmi a déclaré avoir généré 55 000 bitcoins et les avoir vendu assez rapidement, notamment pour s’acheter un appartement près de Helsinki. Il écrivait :

« J’aurais été milliardaire aujourd’hui si je n’avais pas vendu trop tôt (principalement avant 2012) les 55 000 bitcoins que j’avais minés de mon ordinateur portable en 2009-2010. C’est regrettable, mais là encore, avec les premiers bitcoiners, nous avons mis en marche quelque chose qui était plus grand que nos gains personnels. »

Tweet de Martti Malmi, 18 décembre 2020

NewLibertyStandard

NewLibertyStandard (souvent abrégé par NLS) était un mineur et commerçant anonyme de Bitcoin, qui a commencé ses activités au cours de l’année 2009.

Il habitait vraisemblablement aux États-Unis et s’intéressait aux métaux précieux comme le montre son avatar sur le forum. Il considérait Bitcoin comme « une révolution économique » et comme « la référence de la monnaie numérique ».

Avatar de NLS sur le Bitcoin Forum représentant un Eagle américain (pièce d’or de 1/4 d’once)

À partir d’octobre 2009, il a mis en place, sur sa page personnelle, le premier service d’échange permettant aux gens de convertir leurs dollars en bitcoins, et inversement. Pour estimer le taux de change, il se basait sur le coût énergétique nécessaire pour obtenir un bitcoin, en prenant en compte le coût de l’électricité à son emplacement et la fréquence de sa production personnelle.

« Notre taux de change est calculé en divisant 1,00 dollar par la quantité moyenne d’électricité nécessaire pour faire fonctionner un ordinateur avec une utilisation du processeur élevée pendant un an, soit 1331,5 kWh, multipliée par le coût résidentiel moyen de l’électricité aux États-Unis pour l’année précédente, soit 0,1136 dollar, le tout divisé par 12 mois, divisé par le nombre de bitcoins générés par mon ordinateur au cours des 30 derniers jours. »

Déclaration de NewLibertyStandard, 28 décembre 2009

Les transferts en dollar se faisaient uniquement par Paypal et des frais étaient prélevés.

Taux d’échange de NLS, le 28 décembre 2009

NLS a été le premier commerçant de l’économie de Bitcoin en participant au premier échange entre le bitcoin et le dollar. Le 12 octobre il a ainsi donné 5,02 dollar à Martti Malmi en échange de 5 050 bitcoins, ce qui représentait un prix unitaire d’environ 0,001 dollar par bitcoin. Son service a constitué l’indice de référence pendant des mois avant le lancement de Bitcoin Market par dwdollar en mars 2010.

Pour fournir de la liquidité à son service d’échange, NLS a dû miner beaucoup de blocs. Il a ainsi été l’un des gros mineurs de Bitcoin de la fin de l’année 2009 et du début de l’année 2010. Ce faisant, il a récupéré des dizaines de milliers de bitcoins.

Enfin, NLS a été l’un des premiers promoteurs de l’économie circulaire. En janvier 2010, il avait écrit sur le forum :

« Toutes les personnes qui achètent ou vendent des biens en utilisant des bitcoins, y compris les changeurs, font progresser l’économie de Bitcoin. Faites chacun votre part ! Achetez ou vendez quelque chose en échange de bitcoins ! »

Déclaration de NewLibertyStandard, Re: New Exchange Service: « BTC 2 PSC », le 19 janvier 2010

Il a même ouvert un magasin en ligne (le Liberty Swap Specialty Shop), où il proposait à la vente des timbres et des autocollants. Ses activités ont cessé en juin 2010.

Laszlo Hanyecz

Laszlo Hanyecz était un développeur américain d’origine hongroise vivant en Floride. Il a découvert l’existence de Bitcoin en avril 2010. Le 9 avril, il s’est procuré 3 300 bitcoins auprès de NLS, puis a réalisé quelques tests. Le 18, il a tenté d’engorger le réseau en multipliant les transactions à partir de son adresse publique, sans succès.

Par la suite, il s’est mis à miner. Au début de l’année 2010, le minage se faisait encore via le processeur central de l’ordinateur (CPU). Mais Lazslo a eu l’idée d’utiliser un processeur graphique (GPU) pour être plus performant. Cela lui a permis très vite de miner des centaines de blocs, ce qui a attiré l’attention de Satoshi.

Début mai, ce dernier l’a invité par courriel à ralentir sa production. Le créateur de Bitcoin avait expliqué :

« L’un des principaux attraits pour les nouveaux utilisateurs est que toute personne disposant d’un ordinateur peut générer des pièces gratuites. Lorsqu’il y aura 5 000 utilisateurs, cette incitation s’estompera peut-être, mais pour l’instant, c’est toujours vrai. Les GPU limiteraient prématurément cette incitation à ceux qui disposent d’un matériel GPU haut de gamme. Il est inévitable que les clusters de calcul GPU finiront par accaparer toutes les pièces générées, mais je ne veux pas faire que ce jour arrive plus tôt que prévu. […] Je ne veux pas passer pour un socialiste. Je m’en fiche si la richesse est concentrée, mais pour l’instant, nous obtenons plus de croissance en donnant cet argent à 100 % des gens qu’en le donnant à 20 %. »

Courriel de Satoshi Nakamoto rapporté par Nathaniel Popper

C’est cohérent avec ce que Satoshi écrivait déjà quelques mois plus tôt, à savoir que la communauté devait « se mettre d’accord pour reporter la course aux armements des GPU aussi longtemps que possible pour le bien du réseau ».

Laszlo a ralenti la cadence, mais a continué à miner avec sa carte graphique. Avec sa méthode, il a validé des milliers de blocs et a accumulé des dizaines de milliers de bitcoins.

Désrieux de mettre à profit cette activité bénévole, il a cherché à obtenir des biens et des services contre ces bitcoins durement acquis. Le 18 mai, il a ainsi publié une annonce sur le forum indiquant qu’il souhait acheter des pizzas pour du bitcoin :

« Je paierai 10 000 bitcoins pour 2 ou 3 pizzas… genre peut-être 2 grandes… pour qu’il m’en reste le lendemain. J’aime avoir des restes de pizza à grignoter pour plus tard. »

Déclaration de Laszlo Hanyecz, Pizza for bitcoins ?, le 18 mai 2010

Cette offre, basée sur le cours d’alors, a trouvé preneur au bout de 4 jours, le 22 mai 2010. Un jeune Californien du nom de Jeremy Sturdivant lui a alors commandé 2 pizzas de chez Papa John’s en l’échange des 10 000 bitcoins. Le 22 mai est depuis connu comme le « Bitcoin Pizza Day ».

Laszlo aurait réitéré cet échange à plusieurs reprises avec d’autres personnes. Il s’agissait d’une méthode astucieuse pour revendre ses gains de minage sans passer par le dollar.

ArtForz

ArtForz était un développeur allemand. Il est la personne qui a popularisé le minage par GPU durant l’été 2010 et qui a définitivement scellé le sort des mineurs par CPU. Il était un habitué du canal IRC #bitcoin-dev.

Il a découvert Bitcoin en juillet 2010, probablement suite à la présentation de Bitcoin du 11 juillet sur Slashdot, un site d’actualité spécialisé très populaire. À l’instar de Laszlo, il a modifié le logiciel pour miner avec une carte graphique, ce qui lui a demandé des dizaines d’heures de travail. Il s’est mis à miner de cette façon à partir du 19 juillet.

Le 25 juillet, dans un fil sondant les utilisateurs sur leur nombre de bitcoins possédés, ArtForz avait affirmé avoir généré 1 700 bitcoins en 6 jours, ce qui correspondait à 4 % du taux de hachage, soit 80 MH/s.

ArtForz a également participé au développement du code de Bitcoin. Le 28 juillet, il a ainsi rapporté 2 vulnérabilités à Satoshi Nakamoto et Gavin Andresen : CVE-2010-5137 et CVE-2010-5141. La seconde, aussi connue sous le nom du « 1 RETURN bug », permettait à quiconque de dépenser les bitcoins de son choix grâce à un script spécifique.

En août, il a commencé à constituer une ferme de minage conséquente, qui a rapidement été surnommée « ArtFarm ». Cette ferme comprenait initialement 6 ATI Radeon HD 5770 et lui a permis de passer de 76 MH/s le 9 août à environ 450 MH/s le 13. Par la suite, il a continué à agrandir cette ferme et à optimiser son implémentation, à tel point que son taux de hachage représentait une bonne portion de la puissance de calcul totale du réseau.

Le 23 septembre, il avait déclaré détenir une puissance de calcul de près de 2 GH/s et avait affirmé tenter de représenter 15 à 20 % de la puissance totale. Dans les jours qui ont suivi, cet objectif a été atteint. Le 3 octobre, Michael Marquardt (theymos) avait écrit sur le forum que ArtForz possédait « 20 à 30 % de la puissance de calcul du réseau ».

Certains chercheurs affirment qu’ArtForz aurait pu attaquer le réseau avec sa puissance de calcul. Néanmoins, ce n’était clairement pas son intérêt, et il devait trouver plus rentable de respecter les règles du jeu.

De plus, ArtForz n’était pas le seul mineur et il était concurrencé par d’autres individus, comme Nils Schneider (tcatm) ou William Pitcock (Nenolod), qui minaient également avec des cartes graphiques.

Avec le temps, il a cessé de développer son activité minière pour se focaliser sur le développement logiciel. Le 25 août 2011, il avait affirmé ainsi détenir moins de 1 % de la puissance de calcul du réseau.

En septembre 2011, il a contribué à intégrer la fonction de preuve de travail Scrypt, coûteuse en stockage mémoire, au sein de Tenebrix, la cryptomonnaie qui a, par la suite, servi de base à Litecoin.

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La suite…

Durant la deuxième moitié de l’année 2010, le minage par GPU s’est développé. Le 18 septembre 2010, puddinpop a rendu public le code de son implémentation de minage par GPU, grâce à la contribution financière de Jeff Garzik, ce qui a permis à tout le monde de l’utiliser et de l’améliorer.

Cette difficulté croissante à miner a provoqué l’émergence de la première coopérative de minage, Bitcoin.cz Mining, qui a permis aux petits mineurs de se fédérer pour lisser leurs revenus. Celle-ci a été lancée le 27 novembre 2010 par Marek Palatinus (slush) et est depuis devenue Slush Pool.

Le 20 mai 2011, le premier FPGA (field-programmable gate array) consacré au minage est apparu. Celui-ci permettait un rendement meilleur que les cartes graphiques.

Ensuite, en 2013, on a vu les premiers circuits spécialisés spécialisés (ASIC) être mis sur le marché, avec la sortie de l’Avalon ASIC en janvier 2013, qui a été développé par les Chinois Yifu Guo et ngzhang (aussi à la base de Canaan).

À partir de là, les ASIC sont devenus de plus en plus performants, notamment par le travail de Bitmain sur ses Antminers, et le taux de hachage du réseau a explosé. Le reste de l’histoire est connu : le taux de hachage est aujourd’hui de 200 EH/s, soit 200 milliards de milliards de calculs réalisés par seconde.

Évolution du taux de hachage de Bitcoin entre 2009 et 2022 – Source : BitInfoCharts

La répartition des mineurs

Une étude récente intitulée « Cooperation among an anonymous group protected Bitcoin during failures of decentralization » a cherché à montrer à quoi ressemblait le minage entre janvier 2009 et février 2011. Voici le graphique auquel sont parvenus les chercheurs.

Ceux qui ont conduit cette étude ont volontairement cherché à masquer les identités des mineurs. Cependant, grâce aux éléments présents ici, on peut très facilement lier l’agent #23 à Hal Finney, l’agent #55 à James Howells, l’agent #4 à Dustin Trammell, l’agent #6 à Laszlo Hanyecz et l’agent #2 à ArtForz.

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