Ajustement de la difficulté

Le bitcoin n'a pas d'ordonnanceur, donc le seul moyen de maintenir le rythme d'émission est de rendre la recherche plus difficile quand les mineurs arrivent et plus facile quand ils partent. Le recalcul intervient tous les 2 016 blocs, vise 1 209 600 secondes de temps écoulé, et ne peut varier que d'un facteur quatre au maximum. C'est pourquoi les délais de confirmation survivent à un boom du minage comme à un effondrement.

Comment cela fonctionne

L'ajustement de difficulté est de l'arithmétique, pas une décision, et chaque nœud l'exécute indépendamment.

À la fin de chaque fenêtre de 2 016 blocs, un nœud lit deux horodatages : celui du premier bloc de la fenêtre et celui du dernier. Il divise les secondes écoulées par 1 209 600, le nombre de secondes en deux semaines, et multiplie l'ancienne cible par ce ratio. Des blocs arrivés rapidement produisent un ratio inférieur à un, qui abaisse la cible et rend la fenêtre suivante plus difficile. Des blocs arrivés lentement produisent un ratio supérieur à un, qui relève la cible et rend la fenêtre suivante plus facile. Le résultat est borné aux deux extrémités : le temps écoulé est traité comme pas moins de 302 400 secondes et pas plus de 4 838 400 secondes, de sorte qu'un seul recalcul ne peut jamais varier de plus de quatre fois dans un sens comme dans l'autre.

Il y a un fameux décalage d'une unité dans ce calcul. Une fenêtre de 2 016 blocs ne contient que 2 015 intervalles entre eux, et le code mesure les horodatages sans corriger cela. L'effet est faible et permanent : le réseau vise un bloc toutes les 9,9950 minutes plutôt que toutes les 10, si bien que l'horloge du bitcoin avance légèrement sur un calendrier naïf de dix minutes. Cela n'a jamais été corrigé, car corriger cela serait un hard fork sans réel bénéfice.

Les horodatages sont l'entrée fragile, et les règles qui les encadrent sont volontairement souples. L'horodatage d'un bloc doit seulement être supérieur à la médiane des onze blocs précédents et ne pas dépasser de plus de deux heures l'horloge du nœud qui le reçoit. Les mineurs disposent donc d'une petite marge pour influencer un recalcul, ce qui est la base de l'attaque théorique dite « time warp » et la raison pour laquelle les propositions de resserrement des règles d'horodatage reviennent sans cesse.

Le premier ajustement a eu lieu le 30 décembre 2009 au bloc 32 256, lorsque la difficulté est passée de 1 à 1,18. Tout ce qui a suivi est le même petit calcul arithmétique, appliqué environ toutes les deux semaines.

Pourquoi cela compte quand vous achetez du bitcoin

L'ajustement de difficulté explique pourquoi un retrait de bitcoin a un délai d'attente prévisible, et pourquoi les offres de minage doivent être lues avec méfiance.

Entre deux recalculs, la difficulté est figée tandis que le hashrate évolue librement, si bien que les intervalles entre blocs dérivent. Si une grande partie du réseau s'arrête, les blocs ralentissent, et un retrait qui se règle normalement en une demi-heure prend nettement plus de temps jusqu'à ce que l'ajustement suivant rétablisse le rythme. Ce n'est pas la plateforme qui vous bloque. C'est le réseau qui tourne en dessous du hashrate pour lequel la difficulté actuelle a été fixée, et il se corrige de lui-même en 2 016 blocs.

Cela limite aussi les dégâts qu'un gouvernement peut causer. Quand la Chine a interdit le minage en 2021, plus de la moitié du réseau s'est éteinte en quelques semaines, et le protocole a absorbé cela sans réunion : la difficulté a baissé, les blocs ont accéléré de nouveau, et les machines ont été expédiées au Kazakhstan, aux États-Unis et ailleurs. Les guides pays de ce site montrent le versant politique de la même histoire, où une interdiction change qui mine et où vous pouvez acheter légalement, mais jamais si les blocs continuent d'arriver.

Enfin, soyez sceptique face à tout produit qui annonce des rendements de minage fixes. La difficulté a augmenté sur la quasi-totalité des périodes pluriannuelles, ce qui signifie que les bitcoins qu'une machine donnée gagne diminuent avec le temps même si rien d'autre ne change. Un contrat de minage dans le cloud promettant un versement quotidien régulier promet quelque chose contre quoi le protocole travaille.

Le recalcul de juillet 2021, la plus forte baisse jamais enregistrée

Le bloc 689 472, miné le 3 juillet 2021, a porté le plus fort ajustement à la baisse de l'histoire du bitcoin : la difficulté a chuté de 27,94 pour cent en une seule étape.

La cause était politique plutôt que technique. L'interdiction du minage en Chine avait fait passer le hashrate moyen sur sept jours d'environ 136 exahashs par seconde à la mi-juin à environ 85 exahashs, une baisse d'environ 35 pour cent. Comme la difficulté avait été fixée pour le réseau plus grand, les blocs de cette fenêtre sont arrivés bien en retard sur le calendrier. Le recalcul a réduit l'exigence de près de 28 pour cent, les temps de bloc sont revenus vers dix minutes, et l'émission a continué sur la même courbe. Quatre ajustements négatifs consécutifs sur cette période ont retiré environ 45 pour cent de difficulté au total, et le réseau ne s'est jamais arrêté.

Cet épisode est le meilleur argument en faveur du mécanisme. Aucun comité n'a voté, aucun correctif d'urgence n'a été déployé, et aucun utilisateur n'a eu à faire quoi que ce soit.

Ajustement de difficulté vs difficulté

La difficulté est le nombre ; l'ajustement de difficulté est l'événement qui le change. La difficulté est un simple ratio indiquant combien la recherche actuelle est plus difficile que la plus facile que les règles autorisent, et elle ne dérive pas d'elle-même. L'ajustement est le recalcul qui fixe une nouvelle valeur pour les 2 016 blocs suivants. Les graphiques intitulés « difficulty » ressemblent à un escalier pour exactement cette raison : la valeur est stable à l'intérieur d'une époque et ne change qu'à un recalcul.

Ajustement de difficulté vs halving

L'ajustement de difficulté change la difficulté de trouver un bloc ; le halving change combien rapporte le fait d'en trouver un. Ils fonctionnent sur des horloges séparées, 2 016 blocs contre 210 000 blocs, et ne se coordonnent jamais. Un halving réduit les revenus des mineurs du jour au lendemain, et les arrêts qui s'ensuivent se traduisent par une difficulté plus faible quelques semaines plus tard, mais les deux règles ne se voient pas dans le code. C'est de cette confusion que vient l'expression « halving de difficulté », et aucun tel événement n'existe.