Que se passe-t-il si deux mineurs trouvent un bloc en même temps ?

Comprendre la découverte de blocs simultanée

1. Lorsque deux mineurs résolvent le puzzle cryptographique et diffusent leurs blocs sur le réseau presque en même temps, un fork temporaire se produit dans la blockchain. Cette situation n'est pas rare en raison de la nature décentralisée de la propagation des nœuds et de la latence du réseau.

2. Chaque nœud du réseau reçoit et valide les deux blocs indépendamment. En fonction de la situation géographique et de la vitesse de connexion, certains nœuds peuvent recevoir un bloc avant l'autre. En conséquence, une partie du réseau commence à se construire au-dessus d’un bloc tandis qu’un autre segment s’étend à partir du bloc concurrent.

3. Le protocole ne détermine pas immédiatement quel bloc est valide. Au lieu de cela, il s’appuie sur le prochain cycle d’exploitation minière pour déterminer la chaîne la plus longue. Les mineurs continuent de travailler sur le bloc qu’ils ont reçu en premier, prolongeant ainsi leurs chaînes respectives.

4. Finalement, lorsqu'un nouveau bloc est trouvé et ajouté à l'une des deux branches, cette branche devient plus longue. Selon les règles de consensus de Bitcoin, la chaîne valide la plus longue est acceptée comme la véritable version de l'histoire.

5. Le bloc qui se retrouve sur la chaîne abandonnée la plus courte est appelé bloc orphelin ou plus précisément, bloc périmé. Les transactions qu'il contient sont renvoyées au pool de mémoire pour être incluses dans les futurs blocs, en supposant qu'elles n'ont pas déjà été incluses ailleurs.

Le rôle de la propagation du réseau

1. La vitesse à laquelle un bloc nouvellement extrait se propage à travers le réseau joue un rôle essentiel dans la minimisation des forks. Une diffusion plus rapide réduit la fenêtre pendant laquelle des blocs concurrents peuvent émerger.

2. Les pools miniers et les grands nœuds utilisent souvent des réseaux de relais optimisés comme FIBRE (Fast Internet Bitcoin Relay Engine) pour transmettre des blocs à travers les continents en moins d'une seconde, leur donnant un avantage de propagation.

3. Les retards causés par des connexions Internet plus lentes ou un routage inefficace augmentent la probabilité qu'un autre mineur produise un bloc concurrent avant de connaître celui d'origine.

4. Même avec une infrastructure avancée, la distance physique introduit une latence inévitable. Un mineur asiatique peut exploiter un bloc quelques millisecondes seulement après que celui-ci ait été extrait en Amérique du Nord, mais ni l’un ni l’autre n’est au courant de l’autre au moment de sa découverte.

5. Une fois que le réseau converge vers la chaîne la plus longue, tous les participants passent à la construction au sommet de celle-ci. Ce mécanisme garantit une cohérence éventuelle sans nécessiter de coordination centrale.

Récompenses et incitations dans les scénarios Fork

1. Seul le mineur dont le bloc reste sur la chaîne finale acceptée reçoit la totalité de la récompense du bloc et les frais de transaction. Le mineur du bloc périmé perd ces incitations même s'il a effectué un travail valide.

2. Ce résultat renforce l’importance d’être bien connecté au sein de la topologie du réseau. Les mineurs dotés de capacités de propagation plus rapides sont moins susceptibles de voir leurs blocs devenir orphelins, même s'ils ne contrôlent pas la plus grande puissance de hachage.

3. Les grands pools miniers atténuent ce risque grâce à la coordination interne et à la proximité des principaux points d'échange Internet. Ils bénéficient également d'économies d'échelle en termes de bande passante et de distribution de serveurs.

4. Les mineurs solo sont confrontés à des risques plus élevés de perte de revenus en raison de blocs obsolètes, en particulier s'ils opèrent à partir de régions où la connectivité aux hubs du réseau central est faible.

5. Certains réseaux blockchain mettent en œuvre des ajustements de consensus alternatifs ou des intervalles de blocage réduits pour minimiser de tels conflits, bien que chaque ajustement s'accompagne de compromis en matière de sécurité et de décentralisation.

Foire aux questions

Qu'est-ce qu'un bloc obsolète ? Un bloc obsolète est un bloc valide qui a été extrait et diffusé mais finalement exclu de la blockchain principale car un autre bloc concurrent a été accepté dans la chaîne la plus longue. Son contenu est généralement retraité dans les blocs suivants.

Les transactions dans un bloc obsolète sont-elles perdues ? Non, les transactions incluses dans un bloc périmé sont généralement renvoyées au pool de mémoire si elles n'étaient incluses dans aucun autre bloc confirmé. À partir de là, les mineurs peuvent les récupérer pour validation dans les prochains blocs.

À quelle fréquence les découvertes de blocs simultanées se produisent-elles ? La fréquence exacte varie selon les conditions du réseau et l'intervalle de blocage. Sur Bitcoin, des blocs obsolètes apparaissent occasionnellement (estimés à moins de 1 % du total des blocs) en raison des améliorations de la technologie des relais et des tendances en matière de centralisation minière.

Deux blocs peuvent-ils être enregistrés de manière permanente sur la blockchain ? Non, la conception de la blockchain impose un historique chronologique unique. Bien que les forks temporaires existent brièvement, les règles de consensus garantissent qu'une seule chaîne persiste. Tous les nœuds convergent finalement vers la même version de la vérité basée sur une preuve de travail cumulative.