Come funziona il mining di Bitcoin?

Cos’è il mining di Bitcoin?

Il mining di criptovaluta è faticoso, costoso e solo sporadicamente gratificante. Tuttavia, il mining ha un fascino magnetico per molti investitori interessati alla criptovaluta a causa del fatto che i miner sono ricompensati per il loro lavoro con i token crittografici. Ciò può essere dovuto al fatto che i tipi imprenditoriali vedono l’estrazione mineraria come penny dal cielo, come i cercatori d’oro della California nel 1849. E se sei incline alla tecnologia, perché non farlo?

PUNTI CHIAVE

• Con il mining, puoi guadagnare criptovaluta senza dover investire denaro per questo.
• I minatori di Bitcoin ricevono Bitcoin come ricompensa per aver completato “blocchi” di transazioni verificate che vengono aggiunte alla blockchain.
• I premi di mining vengono pagati al minatore che scopre per primo una soluzione a un puzzle di hashing complesso e la probabilità che un partecipante sarà quello a scoprire la soluzione è correlata alla porzione della potenza di mining totale sulla rete.
• È necessaria una GPU (unità di elaborazione grafica) o un circuito integrato specifico per l’applicazione (ASIC) per configurare un impianto di mining.

Tuttavia, prima di investire tempo e attrezzature, leggi questo spiegatore per vedere se il mining fa davvero per te. Ci concentreremo principalmente su Bitcoin (in tutto, useremo “Bitcoin” quando ci riferiamo alla rete o alla criptovaluta come concetto e “bitcoin” quando ci riferiamo a una quantità di token individuali). L’attrazione principale per molti mining è la prospettiva di essere ricompensati con Bitcoin. Detto questo, di certo non devi essere un minatore per possedere token di criptovaluta. Puoi anche acquistare criptovalute utilizzando valuta fiat ; puoi scambiarlo su uno scambio come Bitstamp usando un’altra crittografia (ad esempio, usando Ethereum o NEO per acquistare Bitcoin); puoi persino guadagnare facendo acquisti, pubblicando post di blog su piattaforme che pagano gli utenti in criptovaluta o persino creando account crittografici che guadagnano interessi. Un esempio di piattaforma di blog crittografico è Steemit , che è un po ‘come Medium, tranne per il fatto che gli utenti possono premiare i blogger pagandoli in una criptovaluta proprietaria chiamata STEEM. STEEM può quindi essere scambiato altrove per Bitcoin. La ricompensa Bitcoin che i minatori ricevono è un incentivo che motiva le persone ad assistere nello scopo principale del mining: legittimare e monitorare le transazioni Bitcoin, garantendone la validità. Poiché queste responsabilità sono diffuse tra molti utenti in tutto il mondo, Bitcoin è una criptovaluta “decentralizzata”, o che non fa affidamento su alcuna autorità centrale come una banca centrale o un governo per sovrintendere alla sua regolamentazione.

Come estrarre Bitcoin

I minatori vengono pagati per il loro lavoro di auditor. Stanno facendo il lavoro per verificare la legittimità delle transazioni Bitcoin. Questa convenzione ha lo scopo di mantenere gli utenti di Bitcoin onesti ed è stata concepita dal fondatore di bitcoin, Satoshi Nakamoto . Verificando le transazioni, i miner stanno aiutando a prevenire il ” problema della doppia spesa “. La doppia spesa è uno scenario in cui un proprietario di bitcoin spende illegalmente lo stesso bitcoin due volte. Con la valuta fisica, questo non è un problema: una volta che consegni a qualcuno una banconota da $ 20 per acquistare una bottiglia di vodka, non ce l’hai più, quindi non c’è pericolo che tu possa usare la stessa banconota da $ 20 per acquistare i biglietti della lotteria della porta accanto. Sebbene vi sia la possibilità che venga prodotto denaro contraffatto, non è esattamente la stessa cosa che spendere letteralmente lo stesso dollaro due volte. Con la valuta digitale, invece, come spiega il dizionario di Investopedia, “c’è il rischio che il possessore possa fare una copia del token digitale e inviarlo a un commerciante oa un’altra parte conservando l’originale”. Supponiamo che tu abbia una banconota legittima da $ 20 e una contraffatta dello stesso $ 20. Se dovessi provare a spendere sia la bolletta vera che quella falsa, qualcuno che si è preso la briga di guardare i numeri di serie di entrambe le banconote vedrebbe che erano lo stesso numero, e quindi uno di loro doveva essere falso. Quello che fa un minatore di Bitcoin è analogo a quello: controllano le transazioni per assicurarsi che gli utenti non abbiano tentato illegittimamente di spendere due volte lo stesso bitcoin. Questa non è un’analogia perfetta: spiegheremo più dettagliatamente di seguito. Una volta che i minatori hanno verificato un valore di 1 MB (megabyte) di transazioni bitcoin , noto come “blocco”, quei minatori possono essere ricompensati con una quantità di bitcoin (ulteriori informazioni sulla ricompensa bitcoin di seguito). Il limite di 1 MB è stato fissato da Satoshi Nakamoto ed è oggetto di controversia, poiché alcuni minatori ritengono che la dimensione del blocco dovrebbe essere aumentata per accogliere più dati, il che significherebbe effettivamente che la rete bitcoin potrebbe elaborare e verificare le transazioni più rapidamente. Nota che la verifica del valore di 1 MB di transazioni rende un minatore di monete idoneo a guadagnare bitcoin: non tutti coloro che verificano le transazioni verranno pagati. 1MB di transazioni può teoricamente essere piccolo come una transazione (anche se questo non è affatto comune) o diverse migliaia. Dipende dalla quantità di dati occupati dalle transazioni.

“Quindi, dopo tutto quel lavoro di verifica delle transazioni, potrei ancora non ottenere bitcoin per questo?”

È corretto. Per guadagnare bitcoin, devi soddisfare due condizioni. Uno è una questione di sforzo; una è una questione di fortuna. 1) Devi verificare un valore di ~ 1 MB di transazioni. Questa è la parte facile. 2) Devi essere il primo minatore ad arrivare alla risposta giusta, o la risposta più vicina, a un problema numerico. Questo processo è noto anche come prova di lavoro .

“Cosa intendi con” la risposta giusta a un problema numerico “?”

La buona notizia: non sono coinvolti calcoli o calcoli avanzati. Potresti aver sentito che i minatori stanno risolvendo difficili problemi matematici, non è esattamente vero. Quello che stanno effettivamente facendo è cercare di essere il primo minatore a trovare un numero esadecimale di 64 cifre (un ” hash “) che è inferiore o uguale all’hash target. È fondamentalmente un’ipotesi. La cattiva notizia: è un’ipotesi, ma con il numero totale di ipotesi possibili per ciascuno di questi problemi nell’ordine di trilioni, è un lavoro incredibilmente arduo. Per risolvere prima un problema, i miner hanno bisogno di molta potenza di calcolo. Per estrarre con successo, è necessario disporre di un “tasso di hash” elevato, misurato in termini di megahash al secondo (MH / s), gigahash al secondo (GH / s) e terahash al secondo (TH / s). Questo è un gran numero di hash. Se vuoi stimare quanto bitcoin potresti estrarre con l’hash rate del tuo mining rig, il sito Cryptocompare offre un utile calcolatore.

Estrazione mineraria e circolazione di Bitcoin

Oltre a riempire le tasche dei minatori e supportare l’ecosistema bitcoin, il mining ha un altro scopo fondamentale: è l’unico modo per rilasciare nuove criptovalute in circolazione. In altre parole, i minatori fondamentalmente “coniano” valuta. Ad esempio, a novembre 2020, c’erano circa 18,5 milioni di bitcoin in circolazione. 1  A parte le monete coniate tramite il blocco genesis (il primissimo blocco, creato dal fondatore Satoshi Nakamoto), ognuno di quei Bitcoin è nato grazie ai minatori. In assenza di minatori, Bitcoin come rete esisterebbe ancora e sarebbe utilizzabile, ma non ci sarebbe mai alcun bitcoin aggiuntivo. Alla fine arriverà il momento in cui il mining di Bitcoin terminerà; secondo il protocollo Bitcoin, il numero totale di bitcoin sarà limitato a 21 milioni. 2 Tuttavia, poiché il tasso di bitcoin “minato” si riduce nel tempo, il bitcoin finale non sarà diffuso fino a circa l’anno 2140. Ciò non significa che le transazioni cesseranno di essere verificate. I minatori continueranno a verificare le transazioni e saranno pagati in commissioni per farlo al fine di mantenere l’integrità della rete di Bitcoin. A parte il payoff Bitcoin a breve termine, essere un minatore di monete può darti potere di “voto” quando vengono proposte modifiche nel protocollo di rete Bitcoin. In altre parole, i minatori hanno una certa influenza sul processo decisionale su questioni come il fork .

Quanto guadagna un minatore

I premi per l’estrazione di bitcoin vengono ridotti della metà ogni quattro anni. Quando il bitcoin è stato estratto per la prima volta nel 2009, l’estrazione di un blocco ti avrebbe fatto guadagnare 50 BTC. Nel 2012, questo è stato dimezzato a 25 BTC. Entro il 2016, questo è stato nuovamente dimezzato a 12,5 BTC. L’11 maggio 2020, la ricompensa si è nuovamente dimezzata a 6,25 BTC. Nel novembre del 2020, il prezzo di Bitcoin era di circa $ 17,900 per Bitcoin, il che significa che avresti guadagnato $ 111,875 (6,25 x 17,900) per il completamento di un blocco. 3  Non è un cattivo incentivo per risolvere quel complesso problema di hash descritto sopra, potrebbe sembrare. Se vuoi tenere traccia con precisione di quando si verificheranno questi halving, puoi consultare il Bitcoin Clock , che aggiorna queste informazioni in tempo reale. È interessante notare che il prezzo di mercato del bitcoin ha, nel corso della sua storia, teso a corrispondere strettamente alla riduzione delle nuove monete entrate in circolazione. Questo tasso di inflazione in calo ha aumentato la scarsità e storicamente il prezzo è aumentato con essa. Se sei interessato a vedere quanti blocchi sono stati estratti fino ad ora, ci sono diversi siti, incluso Blockchain.info , che ti forniranno queste informazioni in tempo reale.

Di cosa ho bisogno per estrarre Bitcoin?

Sebbene all’inizio della storia di Bitcoin gli individui potessero essere in grado di competere per i blocchi con un normale computer di casa, non è più così. La ragione di ciò è che la difficoltà di estrarre Bitcoin cambia nel tempo. Al fine di garantire il buon funzionamento della blockchain e la sua capacità di elaborare e verificare le transazioni, la rete Bitcoin mira a produrre un blocco ogni 10 minuti circa. Tuttavia, se ci sono un milione di piattaforme minerarie in competizione per risolvere il problema dell’hash, probabilmente raggiungeranno una soluzione più velocemente di uno scenario in cui 10 piattaforme minerarie stanno lavorando sullo stesso problema. Per questo motivo, Bitcoin è progettato per valutare e regolare la difficoltà del mining ogni 2.016 blocchi o all’incirca ogni due settimane. Quando c’è più potenza di calcolo che lavora collettivamente per estrarre Bitcoin, il livello di difficoltà del mining aumenta per mantenere stabile la produzione di blocchi. Meno potenza di calcolo significa che il livello di difficoltà diminuisce. Per avere un’idea di quanta potenza di calcolo è coinvolta, quando Bitcoin è stato lanciato nel 2009 il livello di difficoltà iniziale era uno.A partire da novembre 2019, è più di 13 trilioni. Tutto questo per dire che, per estrarre in modo competitivo, i miner devono ora investire in potenti apparecchiature informatiche come una GPU (unità di elaborazione grafica) o, più realisticamente, un circuito integrato specifico per l’applicazione (ASIC). Questi possono andare da $ 500 a decine di migliaia. Alcuni miner, in particolare quelli di Ethereum, acquistano singole schede grafiche (GPU) come modo a basso costo per mettere insieme le operazioni di mining. La foto sotto è una macchina mineraria improvvisata e fatta in casa. Le schede grafiche sono quei blocchi rettangolari con ventole ronzanti. Nota le fascette a sandwich che fissano le schede grafiche al palo di metallo. Questo probabilmente non è il modo più efficiente per estrarre e, come puoi intuire, molti minatori ci sono dentro tanto per divertimento e sfida quanto per i soldi.

La versione “Spiegalo come se fossi in cinque”

I dettagli del mining di bitcoin possono essere difficili da capire così com’è. Considera questo esempio illustrativo di come funziona il problema dell’hash: dico a tre amici che sto pensando a un numero compreso tra uno e 100 e scrivo quel numero su un pezzo di carta e lo sigillo in una busta. I miei amici non devono indovinare il numero esatto; devono solo essere la prima persona a indovinare qualsiasi numero inferiore o uguale al numero a cui sto pensando. E non c’è limite al numero di ipotesi che ottengono. Diciamo che sto pensando al numero 19. Se l’amico A indovina 21, perde per 21> 19. Se l’amico B indovina 16 e l’amico C indovina 12, in teoria sono entrambi arrivati ​​a risposte valide, perché 16 <19 e 12 <19. Non c’è “credito extra” per l’Amico B, anche se la risposta di B era più vicina alla risposta target di 19. Ora immagina di porre la domanda “indovina a quale numero sto pensando”, ma non sto chiedendo solo tre amici, e non sto pensando a un numero compreso tra 1 e 100. Piuttosto, sto chiedendo a milioni di aspiranti minatori e sto pensando a un numero esadecimale di 64 cifre. Ora vedi che sarà estremamente difficile indovinare la risposta giusta. Se B e C rispondono contemporaneamente, l’analogia ELI5 si interrompe. In termini di Bitcoin, le risposte simultanee si verificano frequentemente, ma alla fine della giornata, può esserci solo una risposta vincente. Quando vengono presentate più risposte simultanee uguali o inferiori al numero di destinazione, la rete Bitcoin deciderà a maggioranza semplice, il 51%, quale minatore onorare. In genere, è il miner che ha svolto più lavoro o, in altre parole, quello che verifica il maggior numero di transazioni. Il blocco perdente diventa quindi un ” blocco orfano “. I blocchi orfani sono quelli che non vengono aggiunti alla blockchain. I minatori che risolvono con successo il problema dell’hash ma che non hanno verificato la maggior parte delle transazioni non vengono ricompensati con bitcoin.

Che cos’è un “numero esadecimale a 64 cifre”?

Bene, ecco un esempio di un tale numero: 0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee Il numero sopra ha 64 cifre. Abbastanza facile da capire finora. Come probabilmente avrai notato, quel numero non consiste solo di numeri, ma anche di lettere dell’alfabeto. Perché? Per capire cosa fanno queste lettere nel mezzo dei numeri, scompattiamo la parola “esadecimale”. Come sapete, usiamo il sistema “decimale”, il che significa che è in base 10. Questo, a sua volta, significa che ogni cifra di un numero a più cifre ha 10 possibilità, da zero a nove. “Esadecimale”, d’altra parte, significa base 16, poiché “esadecimale” deriva dalla parola greca per sei e “deca” deriva dalla parola greca per 10. In un sistema esadecimale, ogni cifra ha 16 possibilità. Ma il nostro sistema numerico offre solo 10 modi di rappresentare i numeri (da zero a nove). Ecco perché devi incollare le lettere, in particolare le lettere a, b, c, d, e ed f.  Se stai estraendo bitcoin, non è necessario calcolare il valore totale di quel numero a 64 cifre (l’hash). Ripeto: non è necessario calcolare il valore totale di un hash. 

Allora, cosa hanno a che fare i “numeri esadecimali a 64 cifre” con il mining di bitcoin? 

Ricordi quell’analogia con ELI5, dove ho scritto il numero 19 su un pezzo di carta e l’ho messo in una busta sigillata? In termini di mining di bitcoin, quel numero metaforico non rivelato nella busta è chiamato hash di destinazione . Quello che i minatori stanno facendo con quegli enormi computer e dozzine di ventole di raffreddamento è indovinare l’hash di destinazione. I minatori fanno queste ipotesi generando casualmente il maggior numero di ” nonci ” possibile, il più velocemente possibile. Un nonce è l’abbreviazione di “numero usato solo una volta” e il nonce è la chiave per generare questi numeri esadecimali a 64 bit di cui continuo a parlare. Nel mining di Bitcoin, un nonce ha una dimensione di 32 bit, molto più piccola dell’hash, che è di 256 bit. Il primo miner il cui nonce genera un hash inferiore o uguale all’hash target viene assegnato il credito per aver completato quel blocco e viene assegnato il bottino di 6,25 BTC. In teoria, potresti raggiungere lo stesso obiettivo tirando un dado a 16 facce 64 volte per arrivare a numeri casuali, ma perché mai dovresti farlo? Lo screenshot qui sotto, tratto dal sito Blockchain.info, potrebbe aiutarti a mettere insieme tutte queste informazioni a colpo d’occhio. Stai guardando un riepilogo di tutto ciò che è accaduto quando è stato estratto il blocco # 490163. Il nonce che ha generato l’hash “vincente” era 731511405. L’hash target è mostrato in alto. Il termine “Relayed by Antpool” si riferisce al fatto che questo particolare blocco è stato completato da AntPool, uno dei pool di mining di maggior successo (ulteriori informazioni sui pool di mining di seguito). Come puoi vedere qui, il loro contributo alla comunità Bitcoin è che hanno confermato 1768 transazioni per questo blocco. Se vuoi davvero vedere tutte le 1768 transazioni di questo blocco, vai su questa pagina e scorri verso il basso fino all’intestazione “Transazioni”.

“Allora come posso indovinare l’hash di destinazione?”

Tutti gli hash di destinazione iniziano con zeri: almeno otto zeri e fino a 63 zeri.  Non esiste un obiettivo minimo, ma esiste un obiettivo massimo fissato dal protocollo Bitcoin. Nessun obiettivo può essere maggiore di questo numero: 00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Ecco alcuni esempi di hash randomizzati e i criteri per stabilire se porteranno al successo per il miner:

“Come posso massimizzare le mie possibilità di indovinare l’hash di destinazione prima che lo faccia qualcun altro?”

Dovresti procurarti un mining rig veloce o, più realisticamente, unirti a un mining pool, un gruppo di minatori di monete che combinano la loro potenza di calcolo e dividono il bitcoin estratto . I pool minerari sono paragonabili a quei club Powerball i cui membri acquistano i biglietti della lotteria in massa e accettano di condividere le vincite. Un numero sproporzionatamente elevato di blocchi viene estratto da pool piuttosto che da singoli miner. In altre parole, è letteralmente solo un gioco di numeri. Non è possibile indovinare il modello o fare una previsione basata sugli hash di destinazione precedenti. Il livello di difficoltà del blocco più recente al momento della scrittura è di circa 17,59 trilioni, il che significa che la possibilità che un dato nonce produca un hash al di sotto dell’obiettivo è di una su 17,59 trilioni. Non grandi probabilità se stai lavorando da solo, anche con un impianto di perforazione estremamente potente.

“Come faccio a decidere se bitcoin sarà redditizio per me?”

Non solo i minatori devono tenere conto dei costi associati alle costose attrezzature necessarie per avere la possibilità di risolvere un problema di hash. Devono anche considerare la quantità significativa di piattaforme di estrazione di energia elettrica utilizzate per generare grandi quantità di nonci alla ricerca della soluzione. Tutto sommato, l’estrazione di bitcoin è in gran parte non redditizia per la maggior parte dei singoli minatori al momento della stesura di questo documento. Il sito Cryptocompare offre un’utile calcolatrice che ti consente di inserire numeri come la velocità dell’hash e i costi dell’elettricità per stimare costi e benefici.

Cosa sono i pool di mining di monete?

Le ricompense minerarie vengono pagate al minatore che scopre per primo una soluzione al puzzle e la probabilità che un partecipante sarà quello di scoprire la soluzione è uguale alla porzione della potenza di mining totale sulla rete. I partecipanti con una piccola percentuale del potere minerario hanno una minima possibilità di scoprire da soli il blocco successivo. Ad esempio, una carta mineraria che si potrebbe acquistare per un paio di migliaia di dollari rappresenterebbe meno dello 0,001% della potenza di mining della rete. Con una così piccola possibilità di trovare il blocco successivo, potrebbe volerci molto tempo prima che quel minatore trovi un blocco e la difficoltà a salire peggiora le cose. Il minatore potrebbe non recuperare mai il proprio investimento. La risposta a questo problema sono i pool minerari. I pool minerari sono gestiti da terze parti e coordinare gruppi di minatori. Lavorando insieme in un pool e condividendo i pagamenti tra tutti i partecipanti, i minatori possono ottenere un flusso costante di bitcoin a partire dal giorno in cui attivano il loro minatore. Le statistiche su alcuni pool di mining possono essere visualizzate su Blockchain.info .

“Ho fatto i conti. Dimentica il mining. Esiste un modo meno oneroso per trarre profitto dalle criptovalute?”

Come accennato in precedenza, il modo più semplice per acquisire bitcoin è semplicemente acquistarlo su uno dei tanti exchange . In alternativa, puoi sempre sfruttare la “strategia del piccone”. Questo si basa sulla vecchia sega che durante la corsa all’oro in California del 1849, l’investimento intelligente non era quello di cercare l’oro, ma piuttosto di fare i picconi usati per l’estrazione. O, per dirla in termini moderni, investi nelle aziende che producono quei picconi. In un contesto di criptovaluta, l’equivalente del piccone sarebbe un’azienda che produce apparecchiature utilizzate per l’estrazione di Bitcoin. Ad esempio, potresti considerare di cercare aziende che producono apparecchiature ASIC o GPU.

Il mining di Bitcoin è legale?

La legalità del mining di Bitcoin dipende interamente dalla tua posizione geografica. Il concetto di Bitcoin può minacciare il dominio delle valute legali e il controllo del governo sui mercati finanziari. Per questo motivo, Bitcoin è completamente illegale in alcuni luoghi. La proprietà e l’estrazione di bitcoin sono legali in molti paesi. Alcuni esempi di luoghi in cui è illegale sono Algeria, Egitto, Marocco, Bolivia, Ecuador, Nepal e Pakistan. 4  Nel complesso, l’uso e il mining di Bitcoin sono legali in gran parte del mondo.

Rischi di estrazione mineraria 

I rischi del mining sono quello finanziario e regolamentare. Come accennato, il mining di Bitcoin e il mining in generale sono un rischio finanziario. Si potrebbe fare tutto lo sforzo di acquistare centinaia o migliaia di dollari di attrezzature minerarie solo per non avere alcun ritorno sul proprio investimento. Detto questo, questo rischio può essere mitigato aderendo ai pool minerari. Se stai prendendo in considerazione l’estrazione mineraria e vivi in ​​un’area che è vietata, dovresti riconsiderare. Potrebbe anche essere una buona idea ricercare la regolamentazione dei tuoi paesi e il sentimento generale nei confronti della criptovaluta prima di investire in attrezzature minerarie.