La plongée d'environ 80% du cours du bitcoin depuis les belles heures de décembre 2017 a une double conséquence, assez inattendue, sur la géographie mondiale de l'activité de minage de la star des cryptomonnaies.

Cette double conséquence, c'est d'une part la chute du hashrate - qui mesure la puissance de traitement du réseau bitcoin - et d'autre part la migration des fermes de minage - datacenters hébergeant des milliers d'ordinateurs tournant en permanence - vers des cieux plus froids et désertiques où les prix de l'électricité sont plus abordables.

Un minage moins rentable

Rappelons d'abord que derrière le bitcoin se cache le protocole de la chaîne de blocs (blockchain) et toutes les questions qu'elle véhicule depuis 10 ans. Ce protocole garantit néanmoins l'unicité, la traçabilité et la confidentialité de la transaction entre un crypto-acteur A et un crypto-acteur B. Ce protocole permet aussi de valider une transaction en se passant d'un éventuel tiers de confiance (une banque centrale par exemple) et de se protéger en dispersant « les pièces du puzzle » de la charge de la preuve au travers de milliers de fichiers éparpillés dans l'immensité du web et de ses milliards de disques durs.

Pour agir sur la chaîne de blocs, il faut donc disposer d'une puissance de calcul que seules les fermes de minage peuvent désormais déployer en simultané. Les mineurs dépensent donc énormément d'énergie (électricité) pour faire tourner les machines qui effectuent les calculs et qui ont in fine la responsabilité de valider et sécuriser les transactions sur le réseau mondial. Or, comme ils sont rémunérés en nature (c'est-à-dire en bloc reward, soit X bitcoins reçus pour 1 bloc validé), mécaniquement, leurs revenus s'écroulent en même temps que les cours du bitcoin plongent !

Face à cette baisse du chiffre d'affaires, pour conserver une certaine rentabilité, les mineurs doivent donc diminuer les coûts de production, qu'ils soient fixes ou variables. Les coûts fixes sont essentiellement liés à l'acquisition des machines (ordinateurs) et des infrastructures (terrains, bâtiments, fermes de minage) et les coûts variables sont essentiellement liés à l'électricité consommée pour faire fonctionner, refroidir et ventiler ces mêmes ordinateurs.

L'électricité trop chère en France

Cette structure de coût propre aux fermes de minage explique donc aisément que la ressource clé pour le réseau bitcoin soit devenue l'électricité. Celle-ci doit être accessible, fluide et abordable, sous réserve toutefois qu'elle alimente des machines suffisamment puissantes et régulièrement renouvelées.

Actuellement, une estimation empirique nous indique que le prix au-dessus duquel l'activité de minage n'est plus rentable est de 5 centimes d'euro le kilowattheure (KWh). Le prix du kilowattheure dépassant les 10 centimes d'euro en France depuis cet automne, il n'existe dès lors quasiment plus d'activité de minage en métropole.

L'acteur majeur qu'est la Chine est également impacté et cesse peu à peu ses activités de minage à la fois pour des raisons politiques, énergétiques et économiques. Il s'agit notamment des régions historiquement actives comme le Xinjiang ou Sichuan qui exploitaient souvent des matériels datés - non équipés de puces type ASIC nouvelle génération - dont l'efficacité énergétique limitée ne permet plus à l'activité de minage d'être rentable.

Une start-up française au Kazakhstan

En revanche, il subsiste des régions dans le monde où les prix de l'électricité restent abordables et où l'activité de minage reste par conséquent rémunératrice. Par exemple, au Kazakhstan ou en Sibérie. Insistons notamment sur l'activité de quelques villes (Irkoutsk, Almaty, etc.) qui proposent une énergie hydraulique accessible, massive et fluide (non intermittente) avec, de plus, un kilowattheure bon marché.

La start-up française Bigblock datacenter, dont nous avons rencontré le co-fondateur Sébastien Gouspillou, l'a bien compris. Le siège historique de l'entreprise, situé à Orvault près de Nantes, héberge encore la recherche et le développement mais l'activité de minage a quitté la région. Direction le Kazakhstan, où la start-up a lancé le projet Hashlabs1, qui prévoit l'installation d'une ferme de minage à proximité du barrage hydraulique d'Almaty.

Sébastien Gouspillou détaille les perspectives du projet :

« Pour l'heure, nous sommes propriétaires d'un transformateur de 15 Mégawatts ; la ferme que nous lançons dans un premier temps fait 5 Mégawatts, et nous prévoyons son extension à 15 Mégawatts dans les six prochains mois. Mais nous avons encore de la place et la disponibilité électrique pour grossir sur ce site. Nous pensons effectivement que c'est n'est qu'un début ».

Ce projet s'appuie avant tout sur une électricité qui est garantie par un accord avec les autorités d'Almaty : elle sera accessible au prix (très bon marché) de 2,6 centimes d'euro / kWh.

De quoi susciter l'enthousiasme du co-fondateur de Bigblock Datacenter et sa confiance en l'avenir :

« Notre modèle est très novateur, chaque poste est pensé en termes d'économies d'énergie et de consommables ; les accès pour la maintenance sont simplifiés, chaque machine est monitorée et peut être commandée à distance ».

Opportunité sur le plan environnemental

Paradoxalement, cette redistribution géographique est intéressante sur le plan énergétique. L'activité de minage de bitcoin impose en effet de travailler sur le protocole de la blockchain et elle est donc, de facto, très énergivore. Comme on l'a vu, la baisse des cours du bitcoin rend automatiquement le prix de l'électricité totalement incontournable dans le calcul de la rentabilité de l'activité de minage de bitcoin et dans sa poursuite (ou pas).

La situation actuelle montre que beaucoup de mineurs travaillent à perte en espérant que le cours remonte et qu'ils puissent se rembourser avec les bitcoin minés. En effet, selon les travaux récents du cabinet CoinShares « depuis mai dernier, le coût marginal moyen d'obtention d'un bitcoin, avec une électricité à 5 cents / KWh et des plans d'amortissement des équipements sur 18 mois, a augmenté d'environ 6 500 dollars à 6 800 dollars ».

Le prix du kWh est très variable dans le monde. Pour le minage de Bitcoin, il est devenu trop élevé là où l'électricité est abondamment consommée et demandée par des utilisateurs suréquipés (Europe, Amérique du Nord, Moyen Orient, Chine, Inde, Asie du sud-est, Australie, etc.) voire là où elle est trop coûteuse à produire, à sécuriser et à distribuer (Afrique, Amérique du Sud, etc.). Cette rationalisation des coûts et des pratiques autour du minage apparaît donc comme une opportunité sur le plan environnemental, puisqu'elle sensibilise les acteurs au fait que l'énergie ne doit être ni trop abondante ni bon marché.

Si les cours ne remontent pas à leurs pics historiques, l'énergie consommée par les mineurs devrait devenir progressivement beaucoup plus verte, car souvent hydroélectrique. L'activité devrait donc progressivement se déporter vers les régions froides et désertiques du globe (Canada, Russie et Asie centrale notamment), localisations qui permet d'économiser notamment les coûts de ventilation et de climatisation. Il s'agit bien là de se désaccoutumer de la dépendance des cryptomonnaies aux énergies fossiles afin de penser différemment la question de leur avenir !

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Sébastien Gouspillou et Marc Bidan co-organisent avec le Lemna, entre février et juin 2019, un cycle de trois conférences-causeries, ouvertes et gratuites (sur inscription), qui auront lieu au sein de l'amphithéâtre Nautilus sur le site nantais de Polytech Nantes. La première conférence sera consacrée au minage et au projet Hashlabs1 (Amalty) et est programmée le 8 février 2019 à partir de 18H3O. La seconde en avril portera sur les questions de régulation (Loi Pacte, ICO, AMF), puis la troisième en juin portera sur celles de l'activité des crypto-entrepreneurs et de la crypto-sphère (PBS). Un track est également prévu dans le cadre de l'AIM2019 à la cité des congrès de Nantes.

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 Par Marc Bidan Marc, Professeur des Universités - Management des systèmes d'information - Polytech Nantes

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation