¿Qué es la minería de Bitcoin?

La minería de Bitcoin es el proceso de crear nuevos bitcoins resolviendo acertijos. Consiste en sistemas informáticos equipados con chips especializados que compiten para resolver acertijos matemáticos. El primer minero de bitcoin (como se llaman estos sistemas) en resolver el rompecabezas es recompensado con bitcoins. El proceso de minería también confirma las transacciones en la red de criptomonedas y las hace confiables. 

Durante un corto tiempo después del lanzamiento de Bitcoin, se extrajo en computadoras de escritorio con unidades centrales de procesamiento (CPU) regulares. Pero el proceso fue extremadamente lento. Ahora, la criptomoneda se genera utilizando grandes grupos de minería repartidos en muchas geografías. Los mineros de Bitcoin agregan sistemas de minería que consumen cantidades masivas de electricidad para extraer la criptomoneda. 

En las regiones donde se genera electricidad a partir de combustibles fósiles, la minería de bitcoin se considera perjudicial para el medio ambiente. Como resultado, muchos mineros de bitcoin han trasladado sus operaciones a lugares con fuentes de energía renovables para reducir el impacto de Bitcoin en el cambio climático.

Otros ejemplos

Así como el oro se extrae de la tierra utilizando grandes implementos y máquinas, la minería de bitcoin también utiliza grandes sistemas similares a los centros de datos. Estos sistemas resuelven acertijos matemáticos generados por el algoritmo de Bitcoin para producir nuevas monedas. 

Al resolver problemas matemáticos computacionales, los mineros de bitcoin también hacen que la red de criptomonedas sea confiable al verificar su información de transacciones. Verifican transacciones por valor de 1 megabyte (MB), el tamaño de un solo bloque.

En teoría, estas transacciones pueden ser tan pequeñas como una transacción, pero con mayor frecuencia son varios miles, según la cantidad de datos que almacene cada transacción. La idea detrás de la verificación de la información de las transacciones de Bitcoin es evitar el doble gasto. Con las monedas impresas, la falsificación siempre es un problema. Pero generalmente, cuando gasta $20 en la tienda, esa cuenta está en manos del empleado. Con la moneda digital, sin embargo, es una historia diferente.

Seguridad en la minería

La información digital se puede reproducir con relativa facilidad, por lo que con Bitcoin y otras monedas digitales, existe el riesgo de que un usuario pueda hacer una copia de su bitcoin y enviarla a otra parte mientras conserva el original. Las transacciones de Bitcoin se agregan en bloques que se agregan a una base de datos llamada blockchain. Los nodos completos en la red de Bitcoin mantienen un registro de la cadena de bloques y verifican las transacciones que ocurren en ella. Los mineros de Bitcoin descargan el historial completo de blockchain y ensamblan transacciones válidas en un bloque. Si el bloque de transacciones ensambladas es aceptado y verificado por otros mineros, el minero recibe una recompensa por bloque.

La recompensa por bloque se reduce a la mitad cada 210 000 bloques (o aproximadamente cada cuatro años). En 2009, fueron 50. En 2013, el monto de la recompensa se redujo a 25, y en 2016, se convirtió en 12,5. En el evento de reducción a la mitad más reciente de Bitcoin, la recompensa se cambió a 6,25.

Otro incentivo para que los mineros de bitcoin participen en el proceso son las tarifas de transacción. Además de las recompensas, los mineros también reciben tarifas de cualquier transacción contenida en este bloque de transacciones. A medida que Bitcoin alcance su límite planificado de 21 millones (esperado alrededor de 2140), los mineros serán recompensados ​​con tarifas por procesar transacciones que pagarán los usuarios de la red. Estas tarifas aseguran que los mineros aún tengan el incentivo para minar y mantener la red en funcionamiento. La idea es que la competencia por estas tarifas hará que se mantengan bajas después de que finalicen los eventos de reducción a la mitad. 

¿Cuál es el acertijo matemático de minería de bitcoin?

En el corazón de la minería de bitcoin hay un acertijo matemático que se supone que los mineros deben resolver para ganar recompensas de bitcoin. El rompecabezas se llama prueba de trabajo (PoW), una referencia al trabajo computacional realizado por los mineros para minar bitcoin. Aunque a menudo se lo denomina complejo, el acertijo de la minería es en realidad bastante simple y puede describirse como conjeturas. 

Los mineros en la red de Bitcoin intentan obtener un número hexadecimal de 64 dígitos, llamado hash, que es menor o igual que un hash objetivo en SHA256, el algoritmo PoW de Bitcoin. Los sistemas de un minero utilizan una fuerza bruta considerable en forma de múltiples unidades de procesamiento apiladas juntas y escupen hashes a diferentes velocidades: megahashes por segundo (MH/s), gigahashes por segundo (GH/s) o terahashes por segundo (TH/s). Dependiendo de la unidad, adivinando todas las combinaciones posibles de 64 dígitos hasta llegar a una solución. Los sistemas que aciertan un número menor o igual al hash son recompensados ​​con bitcoin. 

Comprendiendo el proceso

Aquí hay un ejemplo para explicar el proceso. Digamos que le pides a tus amigos que adivinen un número entre 1 y 100 que has pensado y escrito en una hoja de papel. Tus amigos no tienen que adivinar el número exacto; solo tienen que ser la primera persona en adivinar un número menor o igual que tu número.

Si estás pensando en el número 19 y a un amigo le sale el 21, pierde porque 21 es mayor que 19. Pero si alguien adivina el 16 y otro amigo adivina el 18, entonces este último gana porque el 18 está más cerca del 19 que del 16. En términos muy simples, el acertijo matemático de minería de bitcoin es la misma situación descrita anteriormente, excepto que tiene números hexadecimales de 64 dígitos y miles de sistemas informáticos.

Uno de los términos con los que se encontrará a menudo en la literatura sobre minería de bitcoin es la dificultad de minería. Esto se refiere a la dificultad de resolver el acertijo matemático y generar bitcoin. Esta influye en la velocidad a la que se generan los bitcoins. 

¿Qué es la dificultad de minería?

La dificultad de la minería cambia cada 2016 bloques o aproximadamente cada dos semanas. El siguiente nivel de dificultad depende de la eficiencia de los mineros en el ciclo anterior. También se ve afectado por la cantidad de nuevos mineros que se han unido a la red de Bitcoin porque aumenta la tasa de hash o la cantidad de potencia informática desplegada para extraer la criptomoneda. En 2013 y 2014, a medida que aumentaba el precio de bitcoin, más mineros se unieron a su red y el tiempo promedio para descubrir un bloque de transacciones se redujo de 10 minutos a nueve minutos. 

Pero lo contrario también puede ser cierto. Es decir, cuantos más mineros compitan por una solución, más difícil se volverá el problema. Si se quita el poder de cómputo de la red, la dificultad se ajusta hacia abajo para facilitar la minería.  

El nivel de dificultad para la minería en marzo de 2022 fue de 27,55 billones. Es decir, las posibilidades de que una computadora produzca un hash por debajo del objetivo es de 1 en 27,55 billones. Para poner eso en perspectiva, tiene 91,655 veces más probabilidades de ganar el premio mayor de Powerball con un solo boleto de lotería que de elegir el hash correcto en un solo intento.

¿Cuáles son los aspectos económicos de la minería de Bitcoin?

Al final del día, la minería de bitcoin es una empresa comercial. Las ganancias generadas a partir de su salida (bitcoin) dependen de la inversión realizada en sus entradas. 

Hay tres costos principales de la minería de bitcoin: 

Electricidad: esta es la energía que hace funcionar sus sistemas de minería las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Puede llegar a una factura sustancial. Cuando considera que el proceso consume tanta electricidad como en ciertos países, los costos pueden resultar bastante altos.

Sistemas de minería: contrariamente a la narrativa popular, las computadoras de escritorio y los sistemas de juegos regulares no son aptos ni eficientes para la minería de bitcoin. El proceso puede calentar dichos sistemas y causar problemas de ancho de banda en una red doméstica. Los sistemas de chips integrados específicos de la aplicación (ASIC), que son máquinas personalizadas para la minería de bitcoin, son la principal inversión en infraestructura para los mineros de bitcoin. El rango de precios de tales máquinas puede oscilar entre $ 4,000 y $ 12,000. Incluso con costos tan altos, un solo sistema equipado con ASIC genera menos de un solo bitcoin. Los mineros de Bitcoin organizan miles de sistemas ASIC en grupos de minería que funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, para generar el número hexadecimal de 64 dígitos necesario para resolver un rompecabezas hash. 

Infraestructura de red

Las velocidades de red no marcan una gran diferencia en el proceso de minería de bitcoin. Sin embargo, es importante tener una conexión a Internet que esté disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, sin interrupciones. La conexión también debe tener latencia de grupos de minería cercanos. Las redes dedicadas reducen la dependencia externa y aseguran que la latencia se minimice. Desconectarse no necesariamente detiene el proceso de sincronización de transacciones. Pero puede hacer que el proceso lleve mucho tiempo y, posiblemente, sea propenso a errores después de que se haya reanudado la conexión.

Los costos totales de estas tres entradas deben ser menores que la salida, en este caso, el precio de bitcoin, para que los mineros generen ganancias de su empresa. Teniendo en cuenta el precio vertiginoso de bitcoin, la idea de acuñar su propia criptomoneda puede parecer una propuesta atractiva.

Minando BTC

Sin embargo, a pesar de lo que le digan los defensores de Bitcoin, minar la criptomoneda no es un pasatiempo de ningún tipo. Es una empresa costosa con una alta probabilidad de fracaso. Como se ilustra en la sección sobre la dificultad de la minería, no hay garantía de que obtendrá recompensas de bitcoins incluso después de gastar gastos y esfuerzos considerables. Agregar sistemas de minería para administrar una pequeña empresa que extrae bitcoin podría ofrecer una salida. Sin embargo, incluso esos negocios están a merced de los precios volátiles de la criptomoneda. Si el precio de la criptomoneda cae como lo hizo en 2018, entonces se vuelve antieconómico ejecutar sistemas de minería de bitcoin y los pequeños mineros se verán obligados a cerrar.  La disminución en la cantidad de bitcoins otorgados a los mineros cada cuatro años hace que la actividad sea aún menos atractiva.

Dada la considerable dificultad inherente a la economía de la minería de bitcoin, la actividad ahora está dominada por grandes empresas mineras que tienen operaciones en varios continentes. AntPool, la compañía minera de bitcoins más grande del mundo, administra pools de minería en muchos países. Muchas empresas mineras de bitcoin también se han hecho públicas, aunque sus valoraciones son relativamente modestas.

Consumo de electricidad de la minería de Bitcoin

Durante la mayor parte de la corta historia de Bitcoin, su proceso de minería ha seguido siendo un proceso intensivo en energía. En la década posterior a su lanzamiento, la minería de bitcoin se concentró en China, un país que depende de combustibles fósiles como el carbón para producir la mayor parte de su electricidad. No es sorprendente que los astronómicos costos energéticos de la minería de bitcoin hayan llamado la atención de los activistas del cambio climático que culpan a la actividad por el aumento de las emisiones. Según algunas estimaciones, el proceso de minería de la criptomoneda consume tanta electricidad como países enteros. Pero los defensores de bitcoin han publicado estudios que afirman que la criptomoneda funciona en gran medida con fuentes de energía renovable.

Una cosa para recordar acerca de estos estudios es que se basan en conjeturas y datos autoinformados de pools de minería. Por ejemplo, un informe de Coinshares de 2019 hace varias suposiciones con respecto a las fuentes de energía para los mineros incluidas en su evaluación del ecosistema minero de bitcoin.

Historia de la minería de Bitcoin

Dos desarrollos han contribuido a la evolución y composición de la minería de bitcoin tal como es hoy. El primero es la fabricación de máquinas personalizadas para bitcoin. 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 la que su computadora puede producir hashes. En los primeros días de Bitcoin, las computadoras de escritorio con CPU ordinarias dominaban la minería de bitcoin. Pero comenzaron a tomar mucho tiempo para descubrir transacciones en la red de criptomonedas a medida que el nivel de dificultad del algoritmo aumentaba con el tiempo. Según algunas estimaciones, habría llevado «varios cientos de miles de años en promedio» usar CPU para encontrar un bloque válido en el nivel de dificultad de principios de 2015.

Con el tiempo, los mineros se dieron cuenta de que las tarjetas gráficas, también conocidas como unidades de procesamiento de gráficos (GPU), eran más efectivas y rápidas en la minería. Pero consumieron mucha energía para los sistemas de hardware individuales que realmente no se requerían para extraer la criptomoneda. Los arreglos de puertas programables en campo (FPGA), un tipo de GPU, fueron una mejora, pero sufrieron los mismos inconvenientes que las GPU. 

Los mineros utilizan máquinas personalizadas, llamadas mineros ASIC, que están equipadas con chips especializados para una minería de bitcoins más rápida y eficiente. Cuestan desde varios cientos hasta decenas de miles de dólares. Hoy en día, la minería de bitcoins es tan competitiva que solo se puede realizar de manera rentable con los ASIC más actualizados. Cuando se utilizan computadoras de escritorio, GPU o modelos más antiguos 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 los grupos de minería: grupos de mineros que combinan su poder de cómputo y dividen el bitcoin extraído entre ellos.

Procesos en la red

Las bifurcaciones de Bitcoin también han influido en la composición de la red de mineros de Bitcoin. Entre 1 en 16 billones de probabilidades, niveles de dificultad escalables 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 una meta, no una regla.

La red Bitcoin actualmente puede procesar poco menos de cuatro transacciones por segundo, con transacciones registradas en la cadena de bloques cada 10 minutos. En comparación, Visa puede procesar alrededor de 65.000 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 superará la cantidad de transacciones que se pueden procesar en 10 minutos. En ese momento, 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 escalamiento. Aunque los mineros de bitcoin generalmente están de acuerdo en que se debe hacer algo para abordar el escalamiento, hay menos consenso sobre cómo hacerlo. Se han propuesto dos soluciones principales para abordar el problema de escalado. Los desarrolladores han sugerido crear una capa secundaria «fuera de la cadena» de Bitcoin que permitiría transacciones más rápidas que la cadena de bloques puede verificar más adelante o aumentar la cantidad de transacciones que cada bloque puede almacenar. Con menos datos para verificar por bloque, la primera solución haría que las transacciones fueran más rápidas y económicas para los mineros. El segundo se ocuparía de la escala al permitir que se procese más información cada 10 minutos al aumentar el tamaño del bloque.

Cambios en el protocolo

En julio de 2017, los mineros de bitcoin y las empresas mineras que representan aproximadamente entre el 80 % y el 90 % de la potencia informática de la red votaron para incorporar un programa que reduciría la cantidad de datos necesarios para verificar cada bloque. 

El programa que los mineros votaron para agregar al protocolo Bitcoin se llama testigo segregado, o SegWit. Este término es una amalgama de segregado, que significa separado, y testigo, que se refiere a las firmas en una transacción de Bitcoin . Testigo segregado, entonces, significa separar las firmas de transacciones de un bloque y adjuntarlas como un bloque extendido. Aunque agregar un solo programa al protocolo Bitcoin puede no parecer una gran solución, se ha estimado que los datos de firma 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 de Bitcoin para crear una nueva moneda utilizando el mismo código base que Bitcoin. Aunque este grupo estuvo de acuerdo con la necesidad de una solución para escalar, les preocupaba que la adopción de la tecnología SegWit no abordaría completamente el problema de escalamiento.

En cambio, optaron por la segunda solución de aumentar la cantidad de transacciones que cada bloque puede almacenar. La moneda resultante, llamada Bitcoin Cash, aumentó el tamaño del bloque a 8 MB para acelerar el proceso de verificación y permitir un rendimiento de alrededor de 2 millones de transacciones por día. 

¿Qué es y para qué sirve la minería de Bitcoin?

Es el proceso que genera bitcoin. Consiste en sistemas de minería que compiten entre sí para resolver un rompecabezas matemático y ganar bitcoins como recompensa.

Este proceso tiene dos propósitos: 

  • Genera bitcoin.
  • Confirma las transacciones en la red de criptomonedas y las hace confiables.

¿Cuáles son los principales costos asociados con la minería de Bitcoin?

Los tres costos más grandes son: 

  • Electricidad
  • Infraestructura de red
  • infraestructura minera

¿Deberías minar Bitcoin?

La minería de Bitcoin es un pasatiempo costoso sin resultados garantizados. Deberá invertir en máquinas caras, hacerlas funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana y pagar facturas de electricidad elevadas. Incluso entonces, no hay garantía de que ganes bitcoins.

¿Es verde la minería de Bitcoin?

El uso de energía de Bitcoin ha sido criticado por activistas climáticos como prueba de que la criptomoneda no es amigable con el medio ambiente. Se estima que el proceso de minería de bitcoin consume tanta electricidad como países enteros. A medida que el mundo gira hacia las fuentes de energía renovables, se espera que la minería de bitcoins se vuelva más ecológica.

La línea de fondo

La minería de Bitcoin es un proceso que consume mucha energía con sistemas personalizados que compiten para resolver acertijos matemáticos. El minero que resuelve el rompecabezas primero es recompensado con bitcoin. El proceso de minería de bitcoin también confirma las transacciones en la red de criptomonedas y las hace confiables.

Aunque los mineros individuales que usaban sistemas de escritorio desempeñaron un papel durante los primeros días de la criptomoneda, el ecosistema está dominado por grandes compañías mineras que administran grupos de minería repartidos en muchas geografías. El proceso también es controvertido porque utiliza cantidades astronómicas de energía. Con una mayor conciencia sobre el cambio climático, varios mineros han trasladado sus operaciones a regiones que utilizan fuentes de energía renovables para producir electricidad.