Cómo funciona la minería de Bitcoin

La "minería" de bitcoin induce a uno a pensar en la extracción de monedas del suelo. Pero Bitcoin no es algo físico, entonces ¿por qué lo llamamos minería?

Porque es similar a la minería de oro ya que las criptomonedas existen en el diseño del protocolo (al igual que el oro existe bajo tierra), pero aún no se ha sacado a la luz (al igual que el oro no se desenterró). El protocolo Bitcoin estipula que existirán 21 millones de bitcoin en algún momento. Lo que hacen los "mineros" es sacarlos poco a poco a la luz.

Tienen el privilegio de hacer esto como recompensa por crear bloques de transacciones validadas que se añaden a la blockchain.

Nodos

Hablemos de los "nodos". Un nodo es una computadora que ejecuta el software de bitcoin y ayuda a mantener el funcionamiento de Bitcoin al participar en la transmisión de la información. Cualquiera puede ejecutar un nodo, simplemente hay que descargar el software de bitcoin (gratis) y dejar abierto un determinado puerto (el inconveniente es que consume energía y espacio de almacenamiento – la red en este momento ocupa alrededor de 145 GB). Los nodos distribuyen las transacciones de bitcoin en la red. Un nodo enviará información a unos nodos que conoce, y estos transmitirán la información a otros nodos que conocen, etc. De esta forma, la información se transmite por toda la red con bastante rapidez.

Algunos nodos son nodos de minería (generalmente denominados "mineros"). Estos agrupan las transacciones pendientes en bloques y los agregan al blockchain. ¿Cómo lo hacen? Al resolver un acertijo matemático que es parte del programa bitcoin, e incluyen la respuesta en el bloque. El rompecabezas que necesita solución es encontrar un número que, cuando se combina con los datos en el bloque y pasa a través de una función hash, produce un resultado que está dentro de un cierto rango. Al contrario de lo que suele estipularse, los acertijos matemáticos no son difíciles, pero están diseñados para que no puedan simplemente calcularse con una fórmula. Las computadoras deben encontrar la respuesta a fuerza bruta.

(Para los amantes de los datos curiosos, este número se llama "nonce", que es una concatenación de un "número usado una vez" en inglés (number used once). En el caso de Bitcoin, el nonce es un número entero entre 0 y 4.294.967.296).

Resolver el acertijo

¿Cómo se encuentra este número? Se lo adivina. La función hash hace que sea imposible predecir cuál será el resultado. Entonces, los mineros adivinan el número misterioso y aplican la función hash a la combinación de ese número adivinado y la información del bloque. El hash resultante tiene que comenzar con un número preestablecido de ceros. No hay forma de saber qué número funcionará, porque dos números enteros consecutivos darán resultados muy distintos. Además, puede haber varios nonces que generen el resultado deseado, o puede que no haya ninguno (en ese caso, los mineros seguirán intentándolo, pero con una configuración diferente del bloque).

El primer minero que obtiene un hash resultante dentro del rango deseado anuncia su victoria al resto de la red. El resto de los mineros dejan de trabajar inmediatamente en ese bloque y comienzan a tratar de descubrir el número misterioso para el siguiente bloque. Como recompensa por su trabajo, el minero victorioso obtiene bitcoin nuevos.

Rentabilidad

En este momento, la recompensa es 12,5 bitcoin.

Pero, no es tan fácil como parece. Hay muchos nodos de minería compitiendo por esa recompensa, y es una cuestión de suerte y capacidad de procesamiento (mientras más cálculos pueda realizar, más afortunado será).

Además, los costos de ser un nodo minero son importantes, no sólo por el poderoso hardware que se necesita (si tiene un procesador más rápido que sus competidores, tiene más posibilidades de encontrar el número correcto antes que ellos), sino también debido a la gran cantidad de electricidad que consumen estos procesadores.

La cantidad de bitcoin como recompensa por resolver el rompecabezas disminuirá con el tiempo. Ahora es 12,5, pero se reduce a la mitad cada cuatro años aproximadamente (la próxima reducción se espera en 2020-21). El valor de bitcoin en relación con el costo de la electricidad y el hardware podría aumentar en los próximos años para compensar parcialmente esta reducción, pero no es seguro.

Dificultad

La dificultad del cálculo (el número requerido de ceros al comienzo de la cadena hash) se modifica con frecuencia, por lo que se tarda, en promedio, unos 10 minutos para procesar un bloque.

¿Por qué 10 minutos? Es la cantidad de tiempo que los desarrolladores de bitcoin piensan que se necesita para un flujo constante y decreciente de monedas nuevas hasta alcanzar el número máximo de 21 millones (se espera para el año 2140).

Por primera vez, se tiene un sistema que permite transferencias digitales convenientes de forma descentralizada, libre de terceros y a prueba de manipulaciones. Las repercusiones podrían ser importantes.