Lo más probable es que escuche la frase "minería de bitcoins" y su mente comience a divagar hacia la fantasía occidental de picos, suciedad y enriqueciéndose. Resulta que esa analogía no está muy lejos.
Mucho menos glamoroso pero igualmente incierto, la minería de bitcoin se realiza en computadoras de alta potencia que resuelven problemas matemáticos computacionales complejos (es decir, tan complejos que no se pueden resolver a mano, y de hecho lo suficientemente complicados como para gravar incluso computadoras increíblemente potentes). La suerte y el trabajo requeridos por una computadora para resolver uno de estos problemas es el equivalente a un minero golpeando oro en el suelo, mientras cava en un cajón de arena. Al momento de escribir, la posibilidad de que una computadora resuelva uno de estos problemas es de aproximadamente 1 de cada 13 billones, pero más sobre eso más adelante.
El resultado de la "minería de bitcoin" es doble. Primero, cuando las computadoras resuelven estos complejos problemas matemáticos en la red de Bitcoin, producen nuevas bitcoins (cuando se refieren a las monedas individuales, "bitcoin" generalmente aparece sin mayúsculas), a diferencia de cuando una operación minera extrae oro del suelo. Y segundo, al resolver problemas matemáticos computacionales, los mineros de bitcoin hacen que la red de pago de Bitcoin sea confiable y segura, al verificar su información de transacción.
Hay una buena posibilidad de que todo eso tenga mucho sentido. Para explicar con mayor detalle cómo funciona la minería de bitcoin, comencemos con un proceso un poco más cercano a casa: la regulación de la moneda impresa.
Conceptos básicos de Bitcoin: cómo Bitcoin difiere de las monedas tradicionales
Los consumidores tienden a confiar en las monedas impresas, al menos en los Estados Unidos. Eso es porque el dólar estadounidense está respaldado por un banco central llamado Reserva Federal. Además de una serie de otras responsabilidades, la Reserva Federal regula la producción de dinero nuevo y el gobierno federal procesa el uso de moneda falsificada.
Incluso los pagos digitales con el dólar estadounidense están respaldados por una autoridad central. Cuando realiza una compra en línea con su tarjeta de débito o crédito, por ejemplo, esa transacción es procesada por una compañía de procesamiento de pagos como Mastercard o Visa. Además de registrar su historial de transacciones, esas compañías verifican que las transacciones no son fraudulentas, lo cual es una razón por la cual su tarjeta de débito o crédito puede suspenderse mientras viaja.
Bitcoin, por otro lado, no está regulado por una autoridad central. En cambio, Bitcoin está respaldado por millones de computadoras en todo el mundo llamadas "nodos". Esta red de computadoras realiza la misma función que la Reserva Federal, Visa y Mastercard, pero con algunas diferencias clave. Los nodos almacenan información sobre transacciones anteriores y ayudan a verificar su autenticidad. Sin embargo, a diferencia de esas autoridades centrales, los nodos de Bitcoin están repartidos por todo el mundo y registran los datos de las transacciones en una lista pública a la que puede acceder cualquiera, incluso usted.
Conceptos básicos de Bitcoin: ¿qué es la minería de criptomonedas?
Cuando alguien realiza una compra o venta con bitcoin, lo llamamos una "transacción". Las transacciones realizadas en la tienda y en línea están documentadas por bancos, sistemas de punto de venta y recibos físicos. Los mineros de Bitcoin logran el mismo efecto sin estas instituciones al agrupar las transacciones en "bloques" y agregarlos a un registro público llamado "blockchain". Los nodos mantienen registros de esos bloques para que puedan verificarse en el futuro.
Cuando los mineros de bitcoin agregan un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques, parte de su trabajo es asegurarse de que esas transacciones sean precisas. (Más sobre la magia de cómo sucede esto en un segundo). En particular, los mineros de bitcoin se aseguran de que bitcoin no se esté duplicando, una peculiaridad única de las monedas digitales llamada "doble gasto". Con las monedas impresas, duplicar dinero no es un problema. Una vez que gasta $ 20 en la tienda, esa factura está en manos del empleado. Con la moneda digital, sin embargo, es una historia diferente.
La información digital se puede reproducir con relativa facilidad, por lo que con Bitcoin y otras monedas digitales, existe el riesgo de que un gastador pueda hacer una copia de su bitcoin y enviársela a otra parte mientras aún conserva el original. Regresemos a la moneda impresa por un momento y digamos que alguien intentó duplicar su billete de $ 20 para gastar tanto el original como la falsificación en una tienda de comestibles. Si un empleado supiera que los clientes estaban duplicando dinero, todo lo que tendrían que hacer es mirar los números de serie de las facturas. Si los números fueran idénticos, el empleado sabría que el dinero se había duplicado. Esta analogía es similar a lo que hace un minero de bitcoin cuando verifica nuevas transacciones.
Mineros gratificantes
Sin embargo, con hasta 500, 000 compras y ventas en un solo día, verificar cada una de esas transacciones puede ser mucho trabajo para los mineros, lo que supone otra diferencia clave entre los mineros de bitcoin y la Reserva Federal, Mastercard o Visa. Como compensación por sus esfuerzos, a los mineros se les otorga bitcoin cada vez que agregan un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques. La cantidad de bitcoins nuevos lanzados con cada bloque extraído se denomina "recompensa de bloque". La recompensa de bloque se reduce a la mitad cada 210, 000 bloques o aproximadamente cada 4 años. En 2009, era 50. En 2013, era 25, en 2018 era 12.5, y en algún momento a mediados de 2020, se reducirá a la mitad a 6.25.
A esta tasa de reducción a la mitad, el número total de bitcoins en circulación se acercará a un límite de 21 millones, haciendo que la moneda sea más escasa y valiosa con el tiempo, pero también más costosa para los mineros.
¿Cómo funciona la minería de Bitcoin?
Aquí está el truco. Para que los mineros de bitcoin realmente ganen bitcoin al verificar las transacciones, deben ocurrir dos cosas. Primero, deben verificar transacciones por valor de 1 megabyte (MB), que en teoría pueden ser tan pequeñas como 1 transacción, pero a menudo son varios miles, dependiendo de la cantidad de datos que almacene cada transacción. Esta es la parte facil.
En segundo lugar, para agregar un bloque de transacciones a la cadena de bloques, los mineros deben resolver un complejo problema de matemática computacional, también llamado "prueba de trabajo". Lo que realmente están haciendo es tratar de encontrar un número hexadecimal de 64 dígitos, llamado "hash", que sea menor o igual que el hash objetivo. Básicamente, la computadora de un minero escupe hashes a una velocidad de megahashes por segundo (MH / s), gigahashes por segundo (GH / s), o incluso terahashes por segundo (TH / s) dependiendo de la unidad, adivinando todos los posibles 64- números de dígitos hasta que lleguen a una solución. En otras palabras, es una apuesta.
El nivel de dificultad del bloque más reciente al momento de escribir es más de 13 trillones. Es decir, la posibilidad de que una computadora produzca un hash por debajo del objetivo es de 1 en 13 billones. Para poner esto en perspectiva, tiene aproximadamente 44.500 veces más probabilidades de ganar el premio mayor de Powerball con un solo boleto de lotería que elegir el hash correcto en un solo intento. Afortunadamente, la minería de sistemas informáticos escupe muchas, muchas más posibilidades de hash que eso. Sin embargo, la extracción de bitcoin requiere grandes cantidades de energía y equipos informáticos sofisticados, pero más sobre eso más adelante también.
El nivel de dificultad se ajusta cada 2016 bloques, o aproximadamente cada 2 semanas, con el objetivo de mantener constantes las tasas de minería. Es decir, cuantos más mineros compitan por una solución, más difícil será el problema. Lo opuesto también es cierto. Si se quita la potencia de cálculo de la red, la dificultad se ajusta hacia abajo para facilitar la minería.
Explícalo como si tuviera cinco (ELI5)
Aquí hay una analogía útil a considerar:
"Digamos que le digo a tres amigos que estoy pensando en un número entre 1 y 100, y escribo ese número en una hoja de papel y lo sello en un sobre. Mis amigos no tienen que adivinar el número exacto, simplemente tiene que ser la primera persona en adivinar cualquier número que sea menor o igual al número en el que estoy pensando. Y no hay límite en la cantidad de conjeturas que obtienen.
"Digamos que estoy pensando en el número 19. Si el amigo A adivina 21, pierden porque 21> 19. Si el amigo B adivina 16 y el amigo C adivina 12, ambos teóricamente han llegado a respuestas viables, porque 16 < 19 y 12 <19. No hay "crédito extra" para el amigo B, a pesar de que la respuesta de B estaba más cerca de la respuesta objetivo de 19.
"Ahora imagina que hago la pregunta 'adivina en qué número estoy pensando', pero no estoy preguntando solo a tres amigos, y no estoy pensando en un número entre 1 y 100. Más bien, estoy preguntando a millones de aspirantes a mineros y estoy pensando en un número hexadecimal de 64 dígitos. Ahora se ve que será extremadamente difícil adivinar la respuesta correcta ".
¿Cómo puedes competir con millones de mineros?
Si 1 de cada 13 billones no suena lo suficientemente difícil como es, aquí está la trampa para la captura. Los mineros de bitcoin no solo tienen que encontrar el hash correcto, sino que también deben ser los primeros en hacerlo.
Debido a que la minería de bitcoin es esencialmente una conjetura, llegar a la respuesta correcta antes de que otro minero tenga casi todo que ver con la rapidez con que su computadora puede producir hashes. Hace solo una década, la minería de bitcoin se podía realizar de manera competitiva en las computadoras de escritorio normales. Sin embargo, con el tiempo, los mineros se dieron cuenta de que las tarjetas gráficas comúnmente utilizadas para videojuegos eran más efectivas en la minería que las computadoras de escritorio y las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) llegaron a dominar el juego. En 2013, los mineros de bitcoin comenzaron a usar computadoras diseñadas específicamente para extraer criptomonedas de la manera más eficiente posible, llamadas Circuitos integrados específicos de aplicaciones (ASIC). Estos pueden ir desde varios cientos de dólares hasta decenas de miles. Por otro lado, dado que el precio actual de bitcoin a partir de este escrito es de aproximadamente $ 9, 330, y que la recompensa por completar un bloque es de 12.5 monedas, o cerca de $ 117, 000, una inversión inicial en un ASIC costoso en última instancia puede valer la pena.
Hoy en día, la minería de bitcoin es tan competitiva que solo se puede hacer de manera rentable con los ASIC más actualizados. Cuando se utilizan computadoras de escritorio, GPU o modelos anteriores de ASIC, el costo del consumo de energía en realidad supera los ingresos generados. Incluso con la unidad más nueva a su disposición, una computadora rara vez es suficiente para competir con lo que los mineros llaman "piscinas mineras".
Un grupo de minería es un grupo de mineros que combinan su potencia informática y dividen el bitcoin extraído entre los participantes. Una cantidad desproporcionadamente grande de bloques es extraída por piscinas en lugar de mineros individuales. En algunos momentos de la historia de bitcoin, los grupos y compañías mineras han representado aproximadamente del 80% al 90% de la potencia informática de bitcoin.
¿Es sostenible la minería de Bitcoin?
Entre 1 en 13 billones de probabilidades, niveles de dificultad de escala y la red masiva de usuarios que verifican transacciones, un bloque de transacciones se verifica aproximadamente cada 10 minutos. Pero es importante recordar que 10 minutos es un objetivo, no una regla.
La red bitcoin puede procesar aproximadamente siete transacciones por segundo, y las transacciones se registran en la cadena de bloques cada 10 minutos. A modo de comparación, Visa puede procesar alrededor de 24, 000 transacciones por segundo. Sin embargo, a medida que la red de usuarios de bitcoin continúa creciendo, la cantidad de transacciones realizadas en 10 minutos eventualmente excederá la cantidad de transacciones que se pueden procesar en 10 minutos. En ese punto, los tiempos de espera para las transacciones comenzarán y continuarán alargándose, a menos que se realice un cambio en el protocolo de bitcoin.
Este problema en el corazón del protocolo bitcoin se conoce como "escala". Si bien los mineros de bitcoin generalmente están de acuerdo en que se debe hacer algo para abordar la escala, hay menos consenso sobre cómo hacerlo. Se han propuesto dos soluciones principales para abordar el problema de escala. Los desarrolladores han sugerido (1) disminuir la cantidad de datos necesarios para verificar cada bloque o (2) aumentar el número de transacciones que cada bloque puede almacenar. Con menos datos para verificar por bloque, la Solución 1 haría las transacciones más rápidas y baratas para los mineros. La solución 2 trataría con el escalado al permitir que se procese más información cada 10 minutos aumentando el tamaño del bloque.
En julio de 2017, los mineros de bitcoin y las compañías mineras que representan aproximadamente del 80% al 90% de la potencia informática de la red votaron para incorporar un programa que disminuiría la cantidad de datos necesarios para verificar cada bloque. Es decir, se fueron con la Solución 1.
El programa que los mineros votaron para agregar al protocolo bitcoin se llama testigo segregado, o SegWit. Este término es una amalgama de Segregated, que significa "separar", y Witness, que se refiere a "firmas en una transacción de bitcoin". Segregated Witness, entonces, significa separar las firmas de transacción de un bloque y adjuntarlas como un bloque extendido. Si bien agregar un solo programa al protocolo de bitcoin puede no parecer una solución, los datos de firma se estima que representan hasta el 65% de los datos procesados en cada bloque de transacciones.
Menos de un mes después, en agosto de 2017, un grupo de mineros y desarrolladores iniciaron una bifurcación dura, dejando la red bitcoin para crear una nueva moneda usando la misma base de código que bitcoin. Aunque este grupo estuvo de acuerdo con la necesidad de una solución para el escalado, les preocupaba que la adopción de tecnología de testigos segregados no abordara completamente el problema del escalado.
En cambio, optaron por la Solución 2. La moneda resultante, llamada "bitcoin cash", aumentó el tamaño de bloque a 8 MB para acelerar el proceso de verificación para permitir un rendimiento de alrededor de 2 millones de transacciones por día. El 6 de noviembre de 2019, Bitcoin Cash fue valorado en aproximadamente $ 302 a aproximadamente $ 9, 330 de Bitcoin.
