Concept

Au sein d’un protocole cryptographique de chaîne de blocs (ex : Bitcoin) dont le consensus repose sur la preuve de travail (PoW), le minage ressemble à un jeu de devinette géant. Pour qu’un bloc soit sécurisé et que le mineur obtienne une récompense en crypto-actifs, le protocole lui donne un défi : celui de trouver une valeur qui respecte une condition précise (par exemple, dans le cas de Bitcoin, une valeur plus petite qu’une valeur de référence défini au préalable par le protocole).

Pour tenter de relever ce défi, le mineur n’a pas d’autre choix que d’essayer plusieurs combinaisons les une après les autres. Le protocole ne lui donne aucune méthode pour “calculer” directement la bonne valeur. Il n’existe aucune équation permettant d’optimiser la recherche d’une bonne valeur. Ainsi, la seule façon de la trouver consiste à générer des résultats jusqu’à trouver une valeur qui respecte la règle établie. Le minage est donc un processus itératif où chaque tentative est indépendante, comme des tirages dans un jeu de hasard. C’est dans ce cadre que la fonction de hachage intervient.

La valeur que doit trouver notre mineur n’est rien d’autre qu’un “hash” produit par une fonction de hachage (SHA-256 dans le cas de Bitcoin). Une fonction de hachage prend en entrée des données (ici, les informations techniques du bloc) et renvoie en sortie une suite de caractères que l’on appelle un hash (par exemple : 66925f1da83c54354da73d81e013974d). Chaque hash représente ainsi une proposition de solution que le mineur soumet au protocole pour tenter de “gagner le défi” imposé par le protocole. Au sein de cet environnement, le mineur tente donc de répondre à la question suivante : parmi tous les hashs possibles, suis-je en mesure d’en trouver un qui respecte la condition imposée par le protocole ?

Rôle du Nonce

Dans ce cadre, le nonce représente la variable qui permet de générer des hashs différents à chaque calcul d’une tentative de résolution du “défi”. Ainsi, chaque modification du nonce dans le calcul d’un nouveau hash correspond à une nouvelle chance de résoudre le défi. Dans le cas où le défis est effectivement résolu, le mineur gagne alors le droit de fabriquer le prochain bloc de la chaîne de blocs pour laquelle il à résolu ce défi (Ex: Bitcoin) et tire ainsi parti de la récompense en jetons (Ex: BTC) qui accompagne ce travail de création. Changer le nonce dans le calcul d’un nouveau hash revient donc à « rejouer » un ticket jusqu’à ce qu’un hash (un résultat) soit en-dessous de la valeur-cible fixée par le protocole. Le nonce est ainsi l’outil technique qui permet de réaliser ces essais successifs dans cette loterie cryptographique. Il n’a pas d’autre utilité que de permettre aux mineurs de répéter les tentatives nécessaires pour finir par obtenir un hash inférieur à la valeur-cible et sécurisé un bloc.

Définition

En définitive, le nonce est un paramètre purement technique, dépourvu de signification économique, qui permet d’explorer l’espace des hashs possibles sans altérer le contenu du bloc. En agissant uniquement sur cette valeur, le mineur réalise une suite d’essais indépendants jusqu’à obtenir un hash inférieur à la valeur-cible fixée par le protocole. Ce mécanisme relie directement la probabilité de succès au nombre de tentatives effectuées et, par extension, à la puissance de calcul mobilisée. Le nonce est ainsi l’élément qui opérationnalise le caractère aléatoire et probabiliste de la preuve de travail : il transforme une règle mathématique abstraite (trouver un hash en dessous d’un seuil) en un processus concret d’itérations successives, au cœur de la sélection du prochain bloc et de la sécurité globale du réseau.