¿Cómo funciona la minería de Bitcoin ?

Conclusiones clave:

• Bitcoin La minería es el proceso de descubrir nuevos bloques, verificar transacciones y agregarlos a la cadena de bloques de Bitcoin .
• Cada vez que se descubre un nuevo bloque, al minero exitoso se le otorga el derecho de llenar ese bloque con nuevos datos de transacción.
• A cambio de dedicar tiempo y recursos a realizar esta tarea, los mineros ganadores reciben una cantidad gratuita de Bitcoin recién acuñados, conocida como "recompensa de bloque” así como cualquier tarifa asociada a las transacciones que almacenan en los nuevos bloques.
• El proceso de entregar a los mineros exitosos Bitcoin recién acuñados es exclusivamente la forma en que las nuevas monedas entran en circulación.

¿Por qué minar Bitcoin?

Hay dos razones principales por las que una persona o empresa querría minar Criptomonedas como Bitcoin.

• Para tener la oportunidad de ganar Bitcoin recompensas en bloque(lo que, a partir de abril de 2023, equivale a 6,25 bitcoins, aproximadamente 177.000 dólares). Se descubren nuevos bloques aproximadamente una vez cada 10 minutos.
• Participar en la protección y el mantenimiento de la red descentralizada de Bitcoin .

¿Cómo descubren los mineros de Bitcoin nuevos bloques?

Para validar y añadir nuevas transacciones a la cadena de bloques, los mineros deben competir entre sí utilizando equipos informáticos especializados. Utilizan sus equipos para generar códigos de longitud fija conocidos como “hashes” (ver más abajo). Para descubrir el siguiente bloque, los mineros deben generar un hash que tenga un número de ceros delante igual o superior al “hash objetivo”.

El hash objetivo es un código hexadecimal de 64 dígitos (que comprende los números del 0 al 9 y las letras de la A a la F) que todos los mineros intentan descifrar para descubrir el siguiente bloque.

Como punto de partida, todos los mineros toman los datos del bloque anterior, conocido como el “encabezado del bloque”, que contiene elementos como una marca de tiempo del bloque, el hash de los datos del bloque anterior y un espacio vacío conocido como “nonce criptográfico”. La mayoría de los datos del encabezado del bloque son fijos, lo que significa que no se pueden cambiar, aparte del nonce. Un nonce significa “un número que solo se usa una vez” y es la parte del encabezado del bloque anterior que los mineros pueden modificar. Recuerde, solo cambiar un solo BIT de la entrada produce un hash totalmente diferente.

La parte complicada es que los hashes se generan de forma completamente aleatoria, lo que significa que es imposible para los mineros saber cuáles serán los hashes antes de generarlos. Por lo tanto, es simplemente una cuestión de prueba y error hasta que alguien encuentre el valor nonce correcto, conocido como el "nonce dorado".

Es por esto que los mineros tienen que invertir en computadoras que consumen mucha energía, particularmente en mineros de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), que pueden generar billones de hashes por segundo.

Una forma sencilla de pensar en la minería de Bitcoin es imaginar que cada nuevo bloque es un cofre del tesoro con una cerradura de combinación. Para obtener la recompensa del bloque de Bitcoin gratis que hay dentro y WIN el derecho a añadir nuevos datos de transacción (y cobrar las comisiones asociadas), hay que KEEP girando una de las ruedas numéricas de la cerradura (el nonce) hasta que se descifre la combinación (el hash objetivo).

A continuación se muestra un ejemplo de cómo podría verse un hash de destino:

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

Para ver lo difícil que es generar un hash con más ceros al principio que el hash objetivo anterior, intente crear un hash ganador usted mismo con este código en línea gratuito.generador de hash¡Simplemente escriba lo que quiera en el cuadro de texto provisto y vea si produce un hash con más de 17 ceros al principio!

¿Qué es un hash?

Un hash es una función matemática criptográfica que convierte cualquier mensaje o dato ingresado en un código de longitud fija. Piénselo como una técnica de cifrado en la que los mensajes se transponen matemáticamente en una secuencia de números y letras de una longitud fija.

Las salidas tienen longitudes definidas para que sea imposible adivinar el tamaño de la entrada. Por ejemplo, el hash de la palabra “hola” tendría exactamente la misma longitud que el hash del texto completo de un libro de Harry Potter.

Estas funciones hash son irreversibles, lo que significa que es imposible revertir el hash a su entrada original. La misma entrada también generará siempre la misma secuencia de letras y números. Por ejemplo, el hash de "hi" será el mismo código cada vez. Cada código generado también es completamente único, lo que significa que es imposible producir el mismo hash con dos entradas diferentes.

En el caso de Bitcoin, la cadena de bloques utiliza el algoritmo Secure Hash 256 o SHA 256 para generar una salida de 256 BIT o 64 caracteres, independientemente del tamaño de la entrada.

¿Qué tan gratificante es la minería de Bitcoin ?

Por cada nuevo bloque que se agrega a la cadena de bloques, el protocolo (un conjunto de reglas programadas en Bitcoin ) libera una cantidad fija de monedas recién acuñadas para el minero exitoso. Este sistema de recompensa por bloque funciona también como mecanismo de distribución de Bitcoin.

Como parte de las medidas programadas introducidas por Satoshi Nakamoto para disminuir de manera constante la cantidad de bitcoins liberados a lo largo del tiempo, las monedas otorgadas a los mineros soncortadoaproximadamente cada cuatro años, o 210.000 bloques, en un proceso conocido como “Bitcoin Halving”. En 2009, la recompensa por bloque era de 50 BTC. Esta cifra se redujo a 25 BTC en 2013. El halving más reciente ocurrió en 2020, y las recompensas por bloque cayeron de 12,5 BTC a 6,25 BTC.

Tenga en cuenta que Bitcoin tiene un límite máximo de suministro de 21 millones y ya tenemos 18,9 millones de monedas en circulación. Las recompensas por bloque ya no se distribuirán una vez que se hayan lanzado 21 millones de BTC al mercado. Una vez que esto suceda, los mineros solo podrán ganar recompensas en forma de tarifas de transacción de Bitcoin .

Sigue leyendo: ¿Qué sucede cuando se extraen todos los Bitcoin ?

Incluso con esta combinación de dos fuentes de ingresos, no todos los mineros generan ganancias. Para llegar a fin de mes, las ganancias de un minero deben superar la cantidad gastada en electricidad y la compra y el mantenimiento de plataformas mineras. Además, a medida que aumenta la dificultad de la minería, las grandes operaciones mineras se ven obligadas a expandir o actualizar sus equipos para mantener una ventaja competitiva. Para la mayoría de los mineros promedio que no pueden permitirse invertir en equipos costosos, existe la oportunidad de combinar sus recursos con otros mineros de todo el mundo. Cada minero acepta compartir las recompensas de acuerdo con las contribuciones de cada minero. Estas redes de mineros se denominan "Pools de minería."

Sin embargo, hay algunos casos RARE en los que mineros solitarios han minado bloques con éxito por su cuenta desde casa.

Dificultad de la minería de Bitcoin

Algo importante que hay que saber sobre Bitcoin es que cuando Satoshi Nakamoto creó el protocolo, programó un tiempo de Explora de bloque objetivo de 10 minutos. Esto significa que un minero debería tardar aproximadamente 10 minutos en crear con éxito el código ganador para descubrir el siguiente bloque.

Entonces, ¿cómo garantiza la red que se descubran nuevos bloques cada 10 minutos?

El protocolo Bitcoin tiene la capacidad de aumentar o disminuir automáticamente la complejidad del proceso de minería dependiendo de qué tan rápido o lento se encuentren los bloques.

Cada dos semanas, el protocolo de Bitcoin ajusta automáticamente el hash objetivo para que a los mineros les resulte más difícil o más fácil encontrar bloques. Si tardan demasiado (más de 10 minutos), la dificultad se ajustará hacia abajo; si tardan menos de 10 minutos, se ajustará hacia arriba. Más específicamente, el protocolo aumentará o disminuirá la cantidad de ceros al principio. Puede que esto no parezca mucho, pero simplemente agregar un solo cero al hash objetivo hace que el código sea significativamente más difícil de superar, y viceversa.

La represión de 2021 contra las actividades mineras en China provocó dificultades en la red de Bitcoinpara experimentar su mayor caída en la historia. Esto posteriormente llevó a que los mineros de Bitcoin permanecieran reportandoaumentos significativos en los ingresos mineros.

Gracias a este sistema, el protocolo de Bitcoin puede KEEP los tiempos de Explora de bloques lo más cerca posible de los 10 minutos. Puedes seguir la dificultad de minería de Bitcoin aquí.

Sigue leyendo: Dificultad de la minería de Bitcoin : todo lo que necesitas saber

Si bien participar activamente en la red Bitcoin puede ser una actividad muy gratificante, los requisitos de electricidad y hardware a menudo limitan su rentabilidad, especialmente para los mineros con recursos limitados.

¿Por qué la minería de Bitcoin consume tanta energía?

Una de las mayores desventajas de Bitcoin es la enorme cantidad de energía que utiliza para extraer nuevas monedas, validar transacciones y asegurar su red. En el momento de la publicación, la tasa de hash– la medida de todo el poder computacional dedicado a la minería de nuevas monedas – se sitúa en183 exahash (Eh/s.) Esto significa que los mineros de Bitcoin intentan colectivamente descifrar el hash objetivo del próximo bloque nuevo 183 quintillones de veces por segundo.

Según elÍndice de consumo eléctrico de Bitcoin de Cambridge (CBECI), esta actividad consume aproximadamente 131 teravatios hora (TWh) de electricidad al año, lo que supone más electricidad de la que consume Ucrania durante el mismo período de tiempo.

La razón principal de este consumo extremo es que cada vez que el precio de Bitcoin aumenta, se anima a nuevos mineros a sumarse a la batalla para WIN nuevas monedas y obliga a las empresas existentes a comprar más equipos o actualizarlos para seguir siendo competitivas. Cuando esto sucede, la cantidad de potencia computacional utilizada para minar Bitcoin aumenta (aumenta la tasa de hash), lo que, a su vez, hace que el protocolo de Bitcoin aumente la dificultad para que se sigan descubriendo bloques a un ritmo constante cada 10 minutos.

Un subproducto natural de esta mayor competencia es un mayor consumo de energía: cuantas más máquinas trabajen para minar Bitcoin, mayor será el consumo energético colectivo.

Ver también:¿Todavía puedes minar Bitcoin y otras Cripto desde casa?