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État du réseau de Coin Metrics: numéro 45

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État du réseau de Coin Metrics: numéro 45

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Par Karim Helmy et le Mesures des pièces Équipe

Alors que Bitcoin entre dans sa prochaine division de moitié, le réseau connaît plusieurs transitions simultanées. En plus du changement radical dans l'économie minière provoqué par l'ajustement des récompenses, Antminer S17 de Bitmain est en train de remplacer la ligne de mineurs S9 de longue date en tant que matériel minier dominant sur le réseau. La première plate-forme de la gamme S9, l'éponyme Antminer S9, a été lancée par Bitmain en 2016 et est rapidement devenue le mineur SHA-256 le plus populaire; en conséquence, le réseau n'a pas connu un tel changement depuis des années.

En raison du manque de données accessibles au public sur les types de matériel d'exploitation utilisés par les mineurs individuels, il peut être difficile de mesurer la vitesse à laquelle cette transition se produit. Cependant, une source inattendue fait la lumière sur les tendances du matériel minier: la distribution nonce du réseau. L'arrangement de ces nombres arbitraires, inclus par les mineurs dans le cadre du hachage de chaque bloc, donne une idée de l'évolution de l'utilisation du matériel d'exploitation minière au fil des ans.

Dans un numéro précédent de l'état du réseau, nous avons étudié comment les modèles de distribution de nonce peuvent être utilisés pour repérer la hausse des ASIC. Dans ce numéro, nous allons approfondir les particularités de la distribution nonce de Bitcoin et les sources des stries de la distribution pour enquêter sur les récents changements dans le matériel d'exploitation. Nous décomposerons ensuite ces données en minant le pool, ce qui permet de mieux comprendre le matériel utilisé par des pools spécifiques.

Marbres d'or – Comprendre le processus minier

L'exploitation minière est un élément essentiel du modèle de sécurité de Bitcoin et sans doute l'amélioration la plus importante par rapport aux tentatives précédentes de création de monnaie numérique. Bien que les implications de l'exploitation minière soient assez complexes, le concept sous-jacent est relativement simple à comprendre.

Du point de vue d'un mineur, l'extraction d'un bloc ressemble à la sélection répétée de billes dans un sac sans remplacement. Dans cette analogie, le nombre de billes est très important, avec une grande proportion de billes bleues et une faible proportion de billes d'or. Les mineurs reçoivent un paiement lorsqu'ils retirent une bille d'or du sac.

Expliqués en termes plus techniques, les mineurs de Bitcoin rivalisent pour trouver un nonce doré qui, lorsqu'il est ajouté à l'en-tête d'un bloc proposé, est haché en dessous d'une certaine valeur déterminée par le paramètre de difficulté du réseau. Les mineurs recherchent cela nonce, ou nombre arbitraire, qui ne peut être utilisé qu'une seule fois, en devinant des valeurs et en vérifiant si le hachage résultant est inférieur à un certain seuil. Le premier mineur à trouver une telle valeur pour un bloc valide et à la diffuser sur le réseau reçoit le droit de choisir et d'ordonner les transactions au sein du bloc, étape nécessaire pour que ces transactions soient finalement considérées comme valides.

En retour, le mineur reçoit également un paiement de la récompense du bloc et des frais de toutes les transactions incluses dans le bloc, qui sont toutes deux reçues dans un cadre spécial transaction coinbase. À condition que les prétendues propriétés de la fonction de hachage SHA-256 soient valides, la distribution des nonces d'or pour un bloc donné est aléatoire et un nonce d'or ne peut être trouvé que par le biais d'un calcul par force brute.

Étant donné qu'une référence à la transaction coinbase est incluse dans l'en-tête du bloc, chaque entité minière échantillonne à partir d'une distribution différente. En d'autres termes, chaque entité tire des billes d'un sac différent, où les sacs contiennent le même nombre de billes et, dans l'attente, le même rapport de billes bleues et or.

La proportion de billes dorées est déterminée par le paramètre de difficulté du réseau et est fixée pour la période concernée. Le paramètre de difficulté est automatiquement ajusté par le réseau. Aujourd'hui, en raison d'une difficulté de bloc élevée et d'une variance aléatoire, il n'y a souvent pas de nonces d'or pour un en-tête de bloc spécifique. En d'autres termes, certains sacs ne contiennent pas de billes dorées.

Les mineurs qui épuisent l'espace nonce d'un bloc proposé incrémentent généralement l'horodatage du bloc pour générer un nouvel ensemble de nonces. C'est-à-dire que lorsqu'un mineur manque de billes, il attrape un nouveau sac plein. Si l'horodatage a atteint le point où un ajustement supplémentaire le rendrait invalide, le mineur doit ajuster l'ensemble des transactions incluses dans le bloc. De même, si un mineur manque de sacs dans sa chambre, il doit en récupérer un peu plus dans une autre pièce, ce qui prend beaucoup de temps.

Pour augmenter leur probabilité de trouver un nonce doré dans une période de temps fixe, les mineurs peuvent paralléliser leurs calculs, ce qui est analogue à tirer des billes par la poignée plutôt qu'une à la fois. La non-détection peut être mise en parallèle en utilisant du matériel adapté à la tâche, en particulier des unités de traitement graphique (GPU) et des puces spécialisées appelées ASIC. Les ASIC sont beaucoup plus efficaces en parallélisation que toute autre alternative et représentent aujourd'hui la quasi-totalité de la puissance de calcul du réseau, ou hashpower.

Dans une autre forme de parallélisation, plusieurs mineurs coordonnent leur non-recherche et conviennent de répartir les paiements. Cette stratégie réduit à la fois la taille et la variance des paiements d'un mineur et ne modifie pas les revenus à long terme attendus. Les groupes de mineurs agissant de cette manière sont appelés piscines. L'exploitant d'un pool facture généralement des frais, que les mineurs individuels acceptent en échange d'une réduction de la volatilité des revenus.

Distribution Nonce de Bitcoin

Toutes les deux semaines, le paramètre de difficulté de Bitcoin est ajusté afin qu'un nouveau bloc soit produit toutes les dix minutes en moyenne si la quantité de calcul effectuée sur le réseau devait rester constante. Cette fonctionnalité garantit que le réseau continuera de fonctionner malgré des changements potentiellement importants de puissance de hachage. Dans un marché minier suffisamment concurrentiel dominé par des mineurs qui calculent des valeurs en parallèle, nous nous attendrions à ce que le tracé des nonces d'or au fil du temps ressemble à une statique uniformément répartie. Étonnamment, ce n’est pas le cas.

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La distribution non aléatoire près du côté gauche de l'intrigue peut être attribuée à l'exploitation minière en testant itérativement des valeurs commençant à 0. Si un mineur exploite sans parallélisation sur un processeur et en tant qu'individu, et n'a donc aucune possibilité de provoquer des collisions avec les autres membres de leur pool, cette stratégie est aussi valable que n'importe quelle autre, car la distribution de nonce pour chaque nouveau bloc est indépendante. La disparition de ce modèle coïncide avec l'introduction des mineurs GPU, qui parallélisent le calcul.

Près du côté droit de l'intrigue, il y a un modèle strié de régions avec très peu de nonces. À notre connaissance, cette anomalie était d'abord remarqué par l'utilisateur Twitter @ 100TrillionUSD en janvier 2019. Le même complot, avec la région striée étiquetée, est illustré ci-dessous.

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Le motif bizarre a fait l’objet d’une Article de recherche BitMEX peu de temps après, qui a émis l'hypothèse que l'anomalie était le résultat d'une bizarrerie dans la mise en œuvre d'AsicBoost, une technique d'optimisation minière controversée.

Il existe deux variantes d'AsicBoost: secret AsicBoost, qui ne peut être définitivement observé en chaîne, et manifeste AsicBoost, qui peut l'être. L'équipe de recherche BitMEX discute des deux variantes, mais s'intéresse particulièrement à l'effet de l'AsicBoost caché, dont l'utilisation a été faite pratiquement impossible pour les blocs non vides avec l'activation de SegWit en août 2017. Les chercheurs n'ont pas pu confirmer leur hypothèse.

Le motif strié indique que les mineurs sous-échantillonnent systématiquement certaines gammes de nonces possibles. En excluant certaines gammes de l'échantillonnage, les mineurs divisent effectivement leurs billes en un petit nombre de sacs différents et refusent de retirer de certains sacs. Dans l'attente, le rapport de couleur de chaque sac est égal, donc les mineurs ne changent pas la probabilité de sélectionner un marbre doré du premier coup en faisant cela. Étant donné que le nombre de billes dans chaque sac est très important, la réduction de l'efficacité causée par l'adoption de cette stratégie lors d'un échantillonnage répété est faible. Cette stratégie augmente cependant la fréquence à laquelle les mineurs doivent saisir un nouveau sac de billes, ce qui peut être coûteux. Étant donné que chaque entité minière échantillonne à partir de sa propre distribution, les autres pools ne peuvent pas utiliser à leur avantage la connaissance de l'adoption par cette entité de cette technique par un échantillonnage stratégique.

En octobre 2019, État du réseau Numéro 23 a examiné en profondeur la distribution de nonce de Bitcoin et a noté le motif strié. Depuis lors, le motif strié s'est estompé et les nonces des blocs récemment extraits semblent être distribués de manière plus aléatoire.

Les anomalies dans la distribution de nonce ne semblent pas être directement liées à AsicBoost. Covic AsicBoost est devenu inutilisable en 2017, et la première mise à jour du firmware permettant à AsicBoost de se manifester a été rendu public en octobre 2018, mais les stries sont clairement visibles entre ces deux dates. De plus, bien que l'utilisation manifeste d'AsicBoost reste élevé, les motifs ne sont plus visibles dans les blocs extraits avec ou sans AsicBoost manifeste.

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Au lieu de cela, les modèles de distribution de nonce peuvent être causés par la manière dont les familles de mineurs Antminer S7 et S9 de Bitmain échantillonnent les nonces. Cet artefact est probablement un effet secondaire imprévu de l'optimisation et est finalement inoffensif pour le mineur et le réseau.

Les lignes S7 et S9 contiennent plusieurs modèles associés utilisant respectivement les puces BM1385 et BM1387. La période pendant laquelle chaque ligne de mineurs était dominante sur le réseau correspond à une phase distincte de la structuration de la distribution de nonce de Bitcoin.

Lors de l'observation de toutes les valeurs de nonce sur le réseau, le modèle strié devient clair fin 2015, coïncidant avec la sortie du S7 fin août de la même année et la accomplissement des commandes fin septembre.

L'Antminer S9 a été libéré fin mai 2016, avec les acheteurs du premier lot recevoir leurs commandes à la mi-juin de la même année. Peu de temps après, les stries deviennent plus étroites en concordance avec le remplacement du S7 par le S9 en tant que mineur dominant sur le réseau fin 2016.

La récente rupture du modèle coïncide avec la transition du S9 au Antminer S17 en tant que mineur dominant sur le réseau. Alors que le S17 a été libéré en avril 2019, l'utilisation de S9 sur le réseau est restée jusqu'à récemment courante car ils ont continué à être économiques à exploiter.

Analyse groupée

La stratification de l'ensemble de données par le mineur de chaque bloc permet une vue plus fine de la distribution de nonce. L'identification du mineur d'un bloc est relativement simple mais comporte plusieurs mises en garde.

Le mineur d'un bloc est généralement identifié par une étiquette laissée dans le champ de données coinbase. Ces identifiants sont volontaires et falsifiables: les mineurs ne sont pas tenus de laisser un message et peuvent choisir de laisser la balise d'un autre pool à la place de la leur. Dans certaines situations, ces comportements trompeurs peuvent même être encouragés, de sorte que les lacunes de cette approche doivent être reconnues. Cette technique est cependant la norme de l'industrie, et bien que de nombreux mineurs choisissent de ne pas laisser d'identifiant, nous n'avons aucune raison de croire que la falsification se produit à une échelle significative.

Le mineur d'un bloc est étiqueté en fonction de son dernier bloc identifiable extrait. Cela fournit une robustesse contre les anomalies telles que le vote de puissance de hachage, dans lequel les données de coinbase sont utilisées pour signaler la prise en charge d'une fourchette plutôt que pour identifier le mineur.

Les entités minières sont également identifiées grâce à la réutilisation d'une adresse de paiement connue. Cette approche nécessite des pools pour réutiliser les adresses et est sensible à l'ensemble initial de départ des adresses connues. Pour nos besoins, cette approche est utilisée pour compléter le marquage basé sur les données de la base de données afin de fournir une couverture aux mineurs qui ne laissent pas de tag cohérent.

Une fois que nous avons classé les blocs par mineur, nous pouvons incorporer ces informations dans notre graphique de distribution nonce de Bitcoin.

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Nous pouvons également jeter un oeil à la distribution nonce des pools individuels. Même à ce niveau, les motifs anormaux restent visibles. Considérez le graphique ci-dessous, qui montre les blocs extraits par Antpool et BTC.com, qui sont tous deux détenus par BitMain, ainsi que ViaBTC, dans lequel BitMain est un investisseur.

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Les modèles striés sont nettement plus clairs dans les distributions de nonce des pools affiliés à Bitmain que dans celle du réseau dans son ensemble. Cela indique une proportion plus élevée de S7 et S9 dans ces pools au cours de la période considérée, ce qui est prévisible étant donné l'association des pools avec le fabricant de ces mineurs.

La proportion de blocs extraits par des entités inconnues montre une forte baisse en 2015. Ceci est le résultat des guerres de taille de bloc, au cours desquelles de nombreux mineurs auparavant anonymes ont commencé à s'identifier en chaîne afin de signaler leur soutien ou leur opposition à un bloc augmentation de la taille. Aujourd'hui, la grande majorité des mineurs par hashpower sont identifiables. Les motifs striés sont à peine visibles dans les nonces de blocs extraits par des mineurs inconnus, tout comme leur dissolution progressive.

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Conclusion

L'Antminer S9 était jusqu'à récemment le mineur le plus utilisé sur le réseau Bitcoin depuis sa sortie en 2016. Malgré la sortie du S17 l'année dernière, le S9 est resté économique pour fonctionner pendant une période, mais le mineur est progressivement éliminé à la lumière de l'augmentation du taux de hachage et de l'évolution des conditions du marché. Le changement de dominance du S9 vers le S17 qui se produit actuellement en prévision de la réduction de moitié n'a pas été correctement pris en compte dans les évaluations de nombreux analystes du réseau.

Parallèlement à la transition des mineurs qui utilisent principalement le S9 vers le S17, les modèles striés qui étaient auparavant la caractéristique déterminante de la distribution de nonce de Bitcoin se sont dissous. La source de ces séquences mystérieuses, qui apparaissent dans un espace qui devrait paraître aléatoire, a fait l'objet de nombreuses spéculations. Le timing de la visibilité des séquences donne du crédit à la théorie selon laquelle ces lignes étaient un artefact du matériel utilisé pour exploiter le réseau, en particulier le S9 et le S7 qui l'ont précédé.

Les données nonce nous permettent d'évaluer l'ampleur et le rythme de ce changement, en utilisant uniquement des informations publiques, d'une manière qui serait autrement impossible. En tirant parti des artefacts laissés par le S9 dans l'échantillonnage des nonces, nous pourrons peut-être estimer la proportion de ces mineurs sur le réseau. La ségrégation de ces données par pool donne des informations uniques sur l’efficacité des opérations des mineurs, qui feront l’objet d’un futur rapport. Cette question ouvre la voie à une évaluation formelle de ce type.

Métriques récapitulatives

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Source: Coin Metrics Network Data Pro

L'extraction de Bitcoin (BTC) a montré de bons signes de reprise la semaine dernière avec un taux de hachage estimé en hausse de 7,3%. Les mineurs inefficaces ont probablement déjà commencé à capituler et sont remplacés par des mineurs plus efficaces, ce qui est positif pour la santé à long terme du réseau. Pour en savoir plus sur l'économie des mineurs et les implications de la récente diminution de la difficulté, voir État du réseau Numéro 44 – Comprendre l'économie minière à partir des premiers principes.

Les adresses actives de la BTC ont également montré des signes positifs de reprise cette semaine, progressant de 6,3%. Mais les adresses actives d'Ethereum (ETH) sont allées dans la direction opposée, chutant de 13,4% d'une semaine sur l'autre. Les adresses actives quotidiennes ETH ont culminé à 537 000 le 21 mars, le total quotidien le plus élevé depuis mai 2018. Cependant, depuis lors, elles ont diminué – ETH avait 310 000 adresses actives quotidiennes le 5 avril.

Points saillants du réseau

Le nombre d'adresses détenant des quantités relativement faibles de BTC a augmenté depuis le crash du 12 mars.

Le nombre d'adresses détenant entre un milliardième (1 / 1B) et cent millionième (1 / 100M) de l'offre totale BTC (c'est-à-dire entre 0,00000000001% et 0,00000001% de l'offre totale) a augmenté d'environ 6% au cours des 90 derniers jours. De même, le nombre d'adresses détenant entre le cent millionième (1/100 million) et le dix millionième (1/10 million) de l'offre totale a augmenté d'environ 4%.

Les deux ont connu une augmentation notable du taux de croissance à partir du 12 mars. Cela pourrait indiquer que l'adoption est en augmentation, alors que les nouveaux utilisateurs commencent à acquérir des quantités relativement faibles de BTC.

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Source: Coin Metrics Network Data Pro

Le montant d'ETH détenu par les bourses dans notre couverture (répertorié ci-dessous) a augmenté au cours des 30 derniers jours, tandis que le montant de BTC détenu par les bourses a diminué.

L'ETH a augmenté d'environ 5%, tandis que le montant de BTC détenu en bourse a diminué d'environ 3%. La baisse du BTC est principalement due à la baisse rapide de l'offre détenue par BitMEX, comme indiqué dans la section Points saillants du réseau de État du réseau Numéro 44.

Le graphique ci-dessous montre la croissance sur 30 jours de l'offre totale détenue sur les bourses suivantes: Bitfinex, Binance, Bitstamp, Bittrex, Gemini, Huobi, Kraken, BitMEX et Poloniex.

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Source: Coin Metrics Network Data Pro

Bitfinex a enregistré la plus forte augmentation des approvisionnements en ETH parmi tous les échanges de notre couverture. Le montant d'ETH détenu par Bitfinex a augmenté d'environ 17% au cours des 30 derniers jours, alors qu'aucun autre échange n'a connu une augmentation supérieure à 10%.

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Source: Coin Metrics Network Data Pro

Les marchés sont en forte hausse au cours de la dernière semaine et commencent à récupérer les pertes subies le 12 mars. Nos recherches précédentes montrent que cette vente a été provoquée par les détenteurs à court terme et renforcée par la spirale de liquidation BitMEX. Un large consensus se forme sur le fait que cette vente, reflétant celle des marchés traditionnels, était au moins en partie due à des perturbations techniques sur le marché. Le sentiment des investisseurs de détail ne semble pas affecté, comme en témoignent les augmentation de l'activité des utilisateurs de Coinbase.

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Source: Coin Metrics Reference Rates

Le débat sur «l'actif à risque» contre «l'actif refuge» se poursuit sur Bitcoin. Certains acteurs du marché ont observé que le récit de la valeur refuge de Bitcoin a été endommagé au cours du mois dernier, ce qui a un impact négatif sur l'appétit des investisseurs institutionnels pour entrer dans l'espace.

Un examen plus approfondi du Bitcoin et de l'or fournit des preuves que le récit est intact et pourrait être plus fort que jamais. Alors que Bitcoin s'est vendu de manière agressive de concert avec les marchés boursiers, l'or l'a également fait en raison de liquidations forcées survenues sur presque tous les marchés financiers. Depuis lors, Bitcoin et or ont récupéré une partie de leurs pertes.

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Source: Coin Metrics Reference Rates

La corrélation du Bitcoin avec l'or, mesurée au cours des 30 derniers jours, est maintenant à des niveaux record. La politique monétaire et les mesures de relance budgétaire sans précédent de presque tous les pays du monde forment la base d'un récit crédible d'un risque accru de graves déséquilibres financiers et du potentiel d'augmentation à long terme de l'inflation. En fin de compte, ces craintes ne se sont jamais matérialisées pendant la crise financière de 2008, mais les conditions sont réunies pour que ces craintes refassent surface.

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Source: Coin Metrics Reference Rates

Les indices CMBI et Bletchley ont tous connu une excellente semaine avec une augmentation de ~ 15% dans tous les domaines. Le Bletchley 40, actifs à petite capitalisation, a réalisé le meilleur des indices pondérés en fonction de la capitalisation boursière au cours de la semaine, avec un rendement de 16,9%. Fait intéressant, les actifs les moins pondérés au sein du Bletchley 40 ont été les plus performants, comme en témoignent les rendements élevés des indices Bletchley 40 Even et Bletchley Total Even. Pour référence, les indices pairs pèsent également tous les composants, donnant plus de poids aux actifs à plus petite capitalisation de l'indice.

Les rendements relativement faibles de tous les indices pondérés par le CMBI et la capitalisation boursière par rapport à la BTC démontrent en outre l'uniformité des performances de la semaine dans la classe d'actifs.

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Malgré la bonne performance des crypto-actifs cette semaine, les rendements mensuels étaient toujours en baisse significative jusqu'en mars, tous les indices pondérés CMBI d'actifs uniques et de capitalisation boursière de Bletchley ayant baissé de plus de 20%. L'indice CMBI Ethereum a été le moins performant jusqu'en mars, chutant de 40,5% de 224,25 $ pour clôturer le mois à 133,39 $.

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Source: Coin Metrics CMBI

Mises à jour de l'équipe de Coin Metrics cette semaine:

Comme toujours, si vous avez des commentaires ou des demandes, n'hésitez pas à contacter [email protected]

État du réseau de Coin Metrics, est une vue hebdomadaire impartiale du marché de la cryptographie informée par notre propre réseau (en chaîne) et des données de marché.

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Traduction de l’article de Coin Metrics : Article Original

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