Bitcoin Mining : Une industrie rentable mais réservée aux puissants

Depuis que le tout premier bitcoin a été extrait dans le bloc Genesis par Satoshi Nakamoto le 3 janvier 2009, une industrie s’est structurée autour de l’idée que l’on peut convertir de la puissance de calcul en une réserve numérique d’une extrême rareté. À ses débuts, le minage était une activité accessible, réalisable depuis un ordinateur personnel équipé d’une simple carte graphique. La récompense initiale pour chaque bloc miné était de 50 bitcoins. Tous les quatre ans, cette récompense est divisée par deux, conformément au mécanisme de halving inscrit dans le code de Bitcoin. La première réduction a eu lieu en 2012. Aujourd’hui, la récompense est de 3,125 bitcoins par bloc validé. Malgré cette baisse progressive des gains, le secteur du minage est plus actif que jamais.

Au départ, le rapport entre la récompense obtenue et la consommation électrique était largement favorable. Lors du premier cycle de halving, le bitcoin atteignait un sommet à 26,90 dollars. À ce prix, un bloc miné représentait une valeur d’environ 1 345 dollars, pour un coût de production limité et un ordinateur tournant sur Bitcoin Core. Le niveau de difficulté du réseau, qui reflète l’effort cumulé de tous les participants cherchant à valider un bloc, était alors quasi nul : 8e-12 EH/s, soit 14 ordres de grandeur de moins que le hashrate actuel.

Avec la hausse du prix du bitcoin et son adoption croissante, de nouveaux mineurs ont rejoint le réseau, renforçant sa puissance de calcul, sa sécurité (un acteur malveillant a besoin de plus de ressources pour réaliser une attaque à 51 %), mais aussi sa consommation énergétique. La concurrence entre mineurs s’est intensifiée, poussant ces derniers à moderniser régulièrement leur matériel. Les puces traditionnelles ont rapidement été dépassées, laissant place aux ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), des machines dédiées uniquement au minage. Plus performantes, elles consomment aussi davantage d’électricité. La montée des prix a renforcé l’attrait du bitcoin comme actif monétaire, attirant de nouveaux acteurs prêts à mutualiser leur puissance dans des pools pour maximiser leurs chances de succès. Certaines entreprises ont même levé des fonds en Bourse pour financer des fermes de minage industrielles.

Ce rapport propose un état des lieux de l’industrie du minage de Bitcoin, de son évolution, de ses caractéristiques et des risques associés à ce type d’activité.

Les fondamentaux du minage de Bitcoin

Le minage de Bitcoin repose sur un mécanisme de consensus appelé preuve de travail (proof-of-work), dans lequel les mineurs mobilisent de la puissance de calcul — mesurée en hachages par seconde — pour tenter de deviner une valeur appelée nonce. Cette dernière, un nombre de 32 bits utilisé une seule fois, doit permettre d’aboutir à un hachage inférieur à une valeur cible fixée par le protocole. Pour y parvenir, les mineurs ajoutent ce nonce aux différents éléments du bloc (transactions, horodatage, hachage du bloc précédent, racine de Merkle, version du logiciel) et soumettent l’ensemble à l’algorithme de hachage SHA-256. Le résultat, un code hexadécimal, est alors comparé à la cible : s’il lui est inférieur ou égal, le bloc est validé et ajouté à la blockchain. Après 6 à 10 blocs supplémentaires, le nouveau bloc est considéré comme quasiment immuable.

Le nonce est le seul paramètre du bloc que le mineur peut modifier. Ainsi, plus il dispose de puissance de calcul (plus il peut effectuer de hachages par seconde), plus il multiplie ses chances de trouver un résultat valide et donc d’inscrire un bloc dans la chaîne — et de percevoir la récompense associée.

En moyenne, un nouveau bloc est produit toutes les 10 minutes. Pour maintenir cette cadence, le protocole ajuste automatiquement la difficulté de minage toutes les deux semaines, soit tous les 2016 blocs. Si le nombre de mineurs augmente, ou si du matériel plus performant est utilisé (comme de nouveaux ASIC), les blocs peuvent être trouvés plus rapidement que prévu. Dans ce cas, la difficulté est relevée pour ralentir le rythme. À l’inverse, si des mineurs quittent le réseau et que la puissance de calcul diminue, la difficulté est abaissée, rendant le minage plus facile pour les participants restants.

Une industrie mondiale mais concentrée

Le minage de Bitcoin est une activité distribuée à l’échelle planétaire. Le réseau compte des nœuds actifs sur tous les continents, avec une concentration importante aux États-Unis, en Europe, en Chine et à Hong Kong. À l’heure actuelle, 16 525 nœuds sont connectés au réseau. Parmi eux, 62,5 % sont uniquement actifs sur le Darknet, 17 % sur le réseau clair, et le reste alterne entre les deux types de connexions.

Cette répartition des nœuds témoigne d’une décentralisation géographique du réseau. Mais lorsqu’on observe de plus près l’organisation des pools de minage, le constat est tout autre. Les sept principaux pools captent à eux seuls 86,15 % de la production totale de bitcoins sur la dernière semaine. Ensemble, ces pools ont cumulé une puissance de calcul de 779,08 EH/s, alors que le hashrate global s’établissait à 806 EH/s. Autrement dit, 96,6 % de la puissance de minage est concentrée entre les mains de ces sept entités.

Le pool Foundry USA domine l’activité, avec 281 blocs minés, correspondant à une récompense de 878,125 BTC, soit environ 93,3 millions de dollars. Il est suivi par AntPool, qui a généré 593,75 BTC, soit environ 63,1 millions de dollars sur la période. Ces deux pools concentrent une part significative du marché, reflétant la structuration industrielle du minage.

Il est important de noter que les pools ne sont pas limités aux mineurs de leur pays d'origine – n'importe qui peut s'y connecter. La répartition géographique précise des mineurs est donc difficile à établir, car ils peuvent utiliser des VPN pour masquer leur localisation. De plus, les États ne disposent pas encore de codes douaniers spécifiques pour suivre l'importation des ASICs sur leur territoire.

Malgré l'interdiction officielle du minage en Chine depuis mai 2021, plusieurs sources rapportent l'existence d'installations clandestines. La présence d'AntPool parmi les principaux pools de minage et de Bitmain comme leader de la fabrication d'équipements de minage (qui font tous les deux partie du même groupe industriel) confirme que la Chine reste l'un des acteurs majeurs du secteur, en contradiction avec la position officielle de Pékin.

À première vue, les performances des principaux pools américains et chinois semblent comparables, avec une efficacité d’environ 3,619 BTC par exahash. Mais certains acteurs plus petits, répartis dans le reste du monde, affichent des rendements bien supérieurs. Avec seulement 3 % de la puissance de calcul globale, ces mineurs ont généré 14 % de la production totale de bitcoins sur la même période. Leur efficacité atteint 16,665 BTC par EH/s, soit près de cinq fois celle des leaders du marché. Un écart qui soulève des questions sur la structure des coûts, l’optimisation des ressources ou encore les conditions d’exploitation de ces acteurs plus discrets.

Les équilibres économiques du minage de Bitcoin

Les mineurs de Bitcoin sont rémunérés en bitcoins chaque fois qu’ils réussissent à valider un bloc. Cette récompense se compose de deux éléments : une subvention fixe, définie par le protocole (actuellement 3,125 BTC par bloc), à laquelle s’ajoutent les frais de transaction inclus dans le bloc concerné.

La majeure partie des revenus des mineurs provient de cette subvention. Sur le premier trimestre 2025, elle représentait entre 98 % et 99 % de leurs revenus. Le 25 mai, par exemple, les revenus totaux des mineurs ont atteint 49,32 millions de dollars. Parmi ceux-ci, 48,62 millions (soit 98,5 %) provenaient de la subvention, contre seulement 1,5 % issus des frais de transaction. Malgré une baisse progressive de la récompense en bitcoin — en raison du mécanisme de halving — et des rendements unitaires en retrait, les revenus globaux des mineurs affichent une tendance haussière depuis trois ans, bien qu’ils restent en dessous du pic atteint en 2021.

À l’échelle mondiale, le coût moyen pour produire un bitcoin est estimé à 90 304 dollars. Au moment de rédaction, le cours du bitcoin est d’environ 110 041 dollars, soit une marge de 0,82. Si ce ratio dépasse 1, cela signifie que le coût moyen de production est supérieur à la valeur du bitcoin miné, et que les mineurs opèrent à perte. Depuis novembre 2024, la plupart des mineurs restent dans le vert, à l’exception du mois d’avril où le ratio avait dépassé 1,10. En moyenne, un mineur peut actuellement dégager une marge de 20 000 dollars par bitcoin produit, à condition de le vendre immédiatement après minage.

Cette rentabilité demeure cependant fragile. La forte concurrence entre acteurs pousse les exigences techniques à la hausse, obligeant les mineurs à déployer toujours plus de puissance de calcul pour espérer ajouter un bloc à la chaîne. L’inflation énergétique observée ces dernières années a également pesé sur les coûts. Si les équipements sont devenus plus efficaces — moins de joules par térahash sont nécessaires —, le secteur reste très capitalistique. Pour rester compétitifs, les mineurs doivent investir régulièrement dans de nouvelles machines ou localiser des sources d’énergie moins coûteuses que celles de leurs concurrents.

Consommation énergétique et impact environnemental

La consommation d’énergie et les émissions de CO₂ associées au minage de Bitcoin font régulièrement l’objet de critiques. L’industrie consomme aujourd’hui environ 176 TWh (térawattheures) par an, soit l’équivalent de la consommation électrique d’un pays comme la Pologne. Elle génère environ 98,1 millions de tonnes de CO₂, consomme 2 772 gigalitres d’eau et produit 20,34 kilotonnes de déchets électroniques chaque année.

En matière de sources d’énergie, le mix reste partagé : 42,6 % de l’électricité consommée provient de sources renouvelables, avec une prédominance de l’hydroélectricité. Les énergies non renouvelables représentent 47,6 % de la consommation, dominées par le charbon. Le nucléaire, de son côté, alimente 9,8 % de l’activité de minage. En combinant renouvelables et nucléaire, la part d’électricité issue de sources bas-carbone atteint 52,4 %.

Malgré la hausse globale de la consommation d’énergie, l’industrie du minage évolue vers plus d’efficience. Les machines les plus performantes consomment aujourd’hui entre 12 et 42 joules par térahash (J/TH). L’efficacité moyenne constatée s’établit à 21,81 J/TH. Ce gain technologique a permis à la puissance totale du réseau (hashrate) de croître de 455 % depuis janvier 2021, alors que la consommation électrique n’a augmenté que de 111 % sur la même période.

À l’échelle mondiale, les 176 TWh annuels utilisés par les mineurs représentent une fraction modeste de la consommation d’énergie totale. L’activité absorbe 2,18 % de la consommation industrielle mondiale, 1,88 % de celle des ménages, 3,41 % du secteur commercial, et entre 44 % et 73 % de celle des centres de données, selon les estimations disponibles. Autrement dit, bien que visible et énergivore, le minage de Bitcoin reste loin d’être un poste majeur dans l’empreinte énergétique globale même s'il est conséquent.

Tendances technologiques et évolution des infrastructures

Au 24 mai 2025, l’industrie du minage de Bitcoin a connu des avancées notables sur le plan de l’infrastructure, que ce soit au niveau du matériel, des systèmes de refroidissement ou des fermes de minage à grande échelle. L’augmentation de la difficulté du réseau, la recherche de meilleures performances énergétiques et la nécessité de s’adapter à des enjeux de durabilité ont contribué à accélérer cette transformation. Le passage d’un modèle amateur à une activité industrielle est aujourd’hui clairement visible à travers la sophistication croissante des installations.

Les machines de minage, désormais largement dominées par les ASIC (circuits intégrés spécifiques à une application), ont connu des gains rapides en efficacité. Des fabricants comme MicroBT proposent des modèles de nouvelle génération — comme les Whatsminer M56 et M53 — conçus pour des systèmes de refroidissement adaptés aux environnements à forte densité thermique, tels que l’immersion ou le refroidissement hydraulique. Ces machines visent à abaisser la consommation énergétique par térahash, ce qui améliore la rentabilité et réduit l’impact environnemental. En parallèle, les technologies de refroidissement se diversifient, avec l’émergence de solutions à immersion en phase unique ou double, venant compléter les approches traditionnelles par air ou par eau.

Les fermes de minage, quant à elles, s’agrandissent et deviennent plus complexes, intégrant des infrastructures à la pointe pour optimiser les performances, l’emplacement et la consommation d’énergie. Certaines entreprises, à l’image de Core Scientific, explorent désormais des activités connexes comme l’intelligence artificielle ou le calcul haute performance (HPC), en s’appuyant sur des installations mutualisées. On observe aussi une tendance croissante à installer ces fermes dans des zones froides ou à proximité de sources d’énergie renouvelables, dans une logique de réduction des coûts d’exploitation et de l’empreinte environnementale.

Ce mouvement vers une infrastructure plus efficace repose sur une convergence technologique : des ASIC de plus en plus performants nécessitent des systèmes de refroidissement avancés, soutenant des opérations de minage évolutives et parfois multi-usages. Pour autant, plusieurs défis persistent : les exigences réglementaires, la compatibilité matérielle ou encore les contraintes liées à la durabilité continueront de façonner l’avenir de cette industrie.

Les performances des sociétés cotées en Bourse

Parmi les sociétés de minage cotées en Bourse, Marathon Digital Holdings a été la plus productive au premier trimestre 2025, avec un total de 2 285 bitcoins extraits. Ce résultat s’explique notamment par le fait que MARA opère son propre pool de minage et dispose de la plus grande puissance de calcul parmi les acteurs publics, avec 57,3 EH/s déployés. En deuxième position, CleanSpark a produit 1 956 BTC avec un hashrate de 42,4 EH/s. RIOT complète le podium, avec 1 530 BTC minés et une puissance de 33,7 EH/s.

En matière d’efficacité opérationnelle — mesurée en BTC produits par EH/s — c’est Iris Energy (IREN) qui se distingue, avec un ratio de 51,50 BTC par EH/s. À l’inverse, Hut 8 affiche le rendement le plus faible, avec 17,96 BTC par EH/s. IREN a également été le groupe ayant le plus investi sur la période, avec 442 millions de dollars alloués à l’acquisition et à la modernisation de son parc de machines, ce qui lui a permis d’afficher le coût marginal le plus bas par bitcoin produit au premier trimestre.

CleanSpark se classe en deuxième position sur le critère de l’efficacité opérationnelle, avec 46,13 BTC par EH/s. En combinant cette performance avec des dépenses d’investissement modestes sur la période, l’entreprise consolide sa position parmi les sociétés cotées les plus efficientes du secteur.

Le minage de Bitcoin comme levier stratégique pour les États

Le minage de Bitcoin représente une opportunité stratégique pour les États cherchant à diversifier leur économie, en particulier ceux disposant d’un accès à une énergie bon marché ou excédentaire. Des pays comme le Paraguay ou l’Argentine exploitent déjà leurs ressources hydroélectriques ou leurs surplus de gaz naturel pour miner du Bitcoin, transformant ainsi une énergie sous-utilisée en valeur économique. Ce levier peut servir à générer des revenus alternatifs et à renforcer la stabilité financière, tout en réduisant le gaspillage énergétique.

Du côté américain, cette dynamique s’inscrit dans une logique plus large de résilience économique, incarnée par la politique de Strategic Bitcoin Reserve qui envisage l’intégration du bitcoin comme actif stratégique. Le plafond d’émission de 21 millions de bitcoins en fait un outil attractif pour constituer des réserves nationales, face à l’inflation ou à l’érosion des devises. Le minage permet d’en acquérir directement, sans passer par les marchés, renforçant ainsi l’autonomie financière des États concernés.

Au-delà de l’aspect économique, le développement du minage peut aussi encourager la montée en compétence technologique, notamment dans les domaines de la blockchain, de la gestion énergétique ou du calcul haute performance (HPC). Cela peut favoriser la création d’emplois et stimuler l’innovation, en particulier dans les pays dont l’infrastructure numérique est encore en phase de croissance. Avec une part de 42,7 % du hashrate mondial concentrée dans ses principaux pools, les États-Unis considèrent le minage comme un pilier de leur position dans l’économie numérique mondiale. Encourager d’autres pays à adopter ce modèle contribuerait à une meilleure répartition géographique du réseau Bitcoin et à une utilisation plus rationnelle des énergies renouvelables ou isolées. C’est déjà le cas en Norvège ou en Éthiopie, qui misent sur l’hydroélectricité, ou en Argentine, qui valorise le torchage de gaz par le minage. Des critiques persistent toutefois, notamment aux États-Unis, où certaines études pointent l’impact environnemental de l’activité.

À l’échelle géopolitique, la participation élargie au minage peut être perçue comme un facteur de décentralisation financière et de résilience, tout en maintenant une forme d’influence dans le nouvel ordre économique numérique. Plusieurs figures politiques ont exprimé leur volonté de préserver le leadership américain sur ce terrain.

Un cas d’usage souvent sous-estimé du minage concerne la stabilisation des réseaux électriques. Une ferme de minage peut servir de mécanisme d’équilibrage, en absorbant les surplus de production pour éviter les pertes ou les surcharges du réseau. Dans certains contextes, miner du Bitcoin s’avère plus rentable que revendre l’excédent d’électricité à des pays voisins. À l’inverse, en cas de tensions sur le réseau ou de hausse de difficulté, les installations peuvent être mises en pause. Certaines infrastructures sont même conçues pour produire ou stocker de l’électricité, ou pour être reconverties en centres de données, notamment dans des applications liées à l’intelligence artificielle.

Réglementation : un cadre en mutation rapide

Au 26 mai 2025, les évolutions politiques nationales et les pressions environnementales internationales redessinent progressivement le cadre réglementaire autour du minage de Bitcoin. Aux États-Unis, l’adoption institutionnelle croissante et l’initiative de réserve stratégique en bitcoin témoignent d’une normalisation de cette activité au sein de la politique économique. Pour autant, certains freins persistent, notamment en lien avec les exigences de conformité introduites par des lois comme le Infrastructure Investment and Jobs Act (IIJA). Un groupe de travail interministériel, dirigé par un conseiller spécial chargé de l’IA et des cryptoactifs, illustre la volonté du gouvernement de structurer un cadre plus clair et coordonné.

À l’échelle internationale, la régulation du minage évolue de manière fragmentée. Certains pays, comme le Bélarus, explorent le minage comme outil stratégique de valorisation des surplus énergétiques, tandis que d’autres, comme le Kazakhstan, renforcent leur supervision face à la pression sur les réseaux électriques. L’Australie, de son côté, avance vers une reconnaissance élargie du secteur en adaptant ses infrastructures et sa régulation pour les actifs numériques. Malgré cette diversité d’approches, les impacts environnementaux du minage restent une préoccupation mondiale majeure.

D’ici à 2030, on s’attend à ce que la part des énergies renouvelables utilisées par l’industrie augmente sensiblement, sous l’effet combiné des progrès technologiques et des incitations politiques. Ce changement ouvre des perspectives, mais aussi des risques pour les opérateurs. Les mineurs internationaux font face à un paysage contrasté, entre pays favorables et environnements plus contraignants. Aux États-Unis, l’incertitude réglementaire coexiste avec un potentiel de croissance important, à condition de savoir s’adapter aux nouvelles exigences, notamment en matière de consommation énergétique.

À mesure que le secteur du minage s’aligne sur des objectifs économiques et environnementaux plus larges, les acteurs qui privilégient des technologies efficientes et une démarche durable sont les mieux placés pour tirer leur épingle du jeu.

Les risques liés au minage de Bitcoin

Le minage de Bitcoin comporte un certain nombre de risques, notamment pour les acteurs qui cherchent à maintenir un modèle économique rentable dans un environnement en constante évolution. Le principal risque est d’ordre financier : les coûts d’exploitation sont élevés, et les rendements ne sont jamais garantis, en particulier pour les machines anciennes ou moins efficaces. En période de forte demande énergétique, les prix de l’électricité peuvent grimper rapidement, comprimant encore davantage les marges bénéficiaires des mineurs.

Le risque de marché est également structurel : le prix du bitcoin peut rester en dessous du coût moyen de production pendant plusieurs mois, comme ce fut le cas entre avril et octobre 2024. Dans ces conditions, l’activité devient rapidement déficitaire. À cela s’ajoute l’incertitude réglementaire. La pression des autorités peut évoluer brutalement, jusqu’à des interdictions totales comme celle imposée par la Chine en 2021. Les préoccupations environnementales — émissions de CO₂, production de déchets électroniques, surchauffe des installations ou surcharge des réseaux électriques — peuvent également inciter certains régulateurs à restreindre ou interdire l’activité.

Enfin, le risque de sécurité ne doit pas être négligé. Les bitcoins extraits étant souvent conservés par les mineurs eux-mêmes ou par des structures de garde institutionnelles, la menace de vols ou d’intrusions reste bien réelle. Ce facteur, combiné aux autres incertitudes structurelles, rappelle que le minage est une activité exposée, qui exige une gestion rigoureuse des risques et une capacité d’adaptation continue.

L’avis de The Big Whale

Une chose est claire : le minage de Bitcoin reste une activité rentable, mais seulement pour ceux qui disposent du capital nécessaire pour moderniser leurs machines, adopter des systèmes de refroidissement performants et rendre leurs infrastructures toujours plus efficientes. La marge de rentabilité s’est considérablement réduite, et aux niveaux de prix actuels, il est difficile de maintenir une rentabilité généralisée sur le long terme. La volatilité du marché pousse régulièrement le cours du BTC en dessous du seuil de rentabilité, faisant grimper les coûts marginaux au-delà de 1, ce qui entraîne des pertes. Seuls les opérateurs les plus efficaces parviennent à maintenir une activité stable, d’où l’importance stratégique de disposer des meilleurs équipements.

Avec l’intensification de la concurrence et la croissance continue du hashrate à l’échelle du réseau, rester dans la course nécessite des investissements importants. Cette barrière financière pousse de plus en plus l’activité vers un modèle institutionnel, où l’accès au capital permet de conserver un avantage technologique. Face à ces défis, plusieurs acteurs cotés en Bourse réorientent une partie de leurs capacités vers le calcul haute performance (HPC), en valorisant leurs centres de données et leur puissance de calcul pour générer des revenus complémentaires.

À l’échelle des États, le minage peut aussi avoir un intérêt stratégique. Il offre une voie d’accumulation de bitcoins pour ceux qui disposent de surplus énergétiques, tout en contribuant à stabiliser les réseaux électriques. Dans certains pays, cette activité pourrait même encourager l’accélération de la transition vers les énergies renouvelables, en convertissant directement l’énergie propre en réserve monétaire.

La nature capitalistique du secteur et la complexité croissante du minage mettent en lumière l’importance du développement matériel. L’objectif est clair : réaliser plus de calculs avec moins d’énergie, et ainsi réduire le coût par exahash. Dans un contexte où la difficulté de minage a augmenté de 455 %, où la subvention par bloc diminue à chaque halving, où le bitcoin croît en moyenne de 42 % par an, mais où les coûts de l’électricité augmentent aussi, les acteurs ont deux options : investir pour augmenter leur puissance de calcul et maximiser leurs chances de toucher des récompenses, ou bien conserver des machines anciennes, tenter de les rendre plus sobres, et espérer qu’un jour, elles minent un bloc.

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