¿Qué es Bitcoin Mining o Minería de Bitcoins?

Antes de nada debemos aclarar que la mayoría de los usuarios de bitcoin no son lo que llamamos mineros de bitcoins, no hacen bitcoin mining o minería de bitcoins, además este proceso no es tan lucrativo como fue en sus inicios.

¿Qué es Bitcoin Mining?

La minería de Bitcoin es el proceso de agregar registros de transacciones al libro mayor de Bitcoin. Este libro mayor de transacciones pasadas se denomina cadena de bloques. La cadena de bloques o blockchain sirve para confirmar las transacciones al resto de la red.
Los nodos Bitcoin utilizan la cadena de bloques para distinguir las transacciones legítimas de Bitcoin de los intentos de volver a gastar monedas que ya se han gastado en otros lugares.

La minería bitcoin está intencionalmente diseñada para ser un proceso de uso intensivo de recursos y difícil para que el número de bloques que se encuentren los mineros cada día se mantenga estable. Los bloques individuales deben contener una prueba de trabajo para ser considerados válidos.

Esta prueba de trabajo es verificada por otros nodos de Bitcoin cada vez que reciben un bloque. Bitcoin utiliza la función hashcash prueba de trabajo.

El propósito principal de la minería es permitir que los nodos de Bitcoin alcancen un consenso seguro y inviolable. La minería es también el mecanismo utilizado para introducir Bitcoins en el sistema: los mineros reciben una tarifa de transacción, así como una "recompensa" de monedas de nueva creación.

Esto sirve tanto para difundir nuevas monedas de manera descentralizada como para motivar a la gente a proporcionar seguridad al sistema.

La minería de Bitcoin se llama así porque se asemeja a la minería de otras materias primas: requiere un esfuerzo y las nuevas “monedas de bitcoin” se hacen lentamente asemejándose al proceso de extracción de oro.

¿Qué es una Prueba de Trabajo?

Una prueba de trabajo es una pieza de datos que era difícil (costosa y que consume mucho tiempo) de producir para satisfacer ciertos requisitos. Debe ser trivial comprobar si los datos satisfacen dichos requisitos.

Producir una prueba de trabajo puede ser un proceso aleatorio con baja probabilidad, por lo que en general se requiere una gran cantidad de prueba y error antes de poder generar una prueba de trabajo válida. Bitcoin utiliza la prueba de trabajo Hashcash.

Bitcoin mining, minería bitcoin

¿Qué es la Dificultad del Bitcoin Mining?

El Problema de la Dificultad Computacional

El minado de un bloque Bitcoin es difícil porque el hash SHA-256 del encabezado de un bloque debe ser inferior o igual al objetivo para que el bloque sea aceptado por la red.

La explicación del problema es sencilla: el hash de un bloque debe comenzar con un cierto número de ceros. La probabilidad de calcular un hash que comienza con muchos ceros es muy baja, por lo tanto, deben hacerse muchos intentos. Con el fin de generar un nuevo hash un nonce nuevo se utiliza cada vez (ver información de nonce más abajo)

La dificultad de la métrica de la red de Bitcoin

La dificultad de la red minera Bitcoin es la medida de lo difícil que es encontrar un nuevo bloque comparado con lo más fácil que pueda ser. Se recalcula cada 2016 bloques a un valor tal que los 2016 bloques previos se habrían generado en exactamente dos semanas si todos hubieran estado minados en esta dificultad. Esto producirá, en promedio, un bloque cada diez minutos.

A medida que más mineros se unan, la tasa de creación de bloques aumentará. A medida que aumenta la velocidad de generación de bloques, la dificultad se eleva para compensar lo que empujará hacia abajo la velocidad de creación de bloques. Cualquier bloque lanzado por mineros maliciosos que no cumplan con el objetivo de dificultad requerido simplemente será rechazado por todos en la red y por lo tanto será inútil.

La recompensa de la minería de bloques

Cuando se descubre un bloque, el descubridor puede adjudicarse un cierto número de bitcoins, lo cual es acordado por todos en la red. Actualmente esta recompensa era de 25 bitcoins; Este valor se reduce a la mitad cada 210.000 bloques.

Además, el minero recibe los honorarios pagados por los usuarios que envían transacciones. La tarifa es un incentivo para que el minero incluya la transacción en su bloque. A medida que el número de nuevos mineros de bitcoins incluidos en cada bloque disminuya, los honorarios constituirán un porcentaje mucho más importante de los ingresos de los mineros.

Experiencia técnica

Durante la minería, su hardware de minería Bitcoin ejecuta una función de hash criptográfica (dos rondas de SHA256) en lo que se denomina un encabezado de bloque. Para cada nuevo hash que se intenta, el software de minería utilizará un número diferente como el elemento aleatorio del encabezado del bloque, este número se llama el nonce. Dependiendo del nonce y qué otra cosa está en el bloque de la función hash dará un hash que se parece a algo así:

93ef6f358fbb998c60802496863052290d4c63735b7fe5bdaac821de96a53a9a

Puedes mirar este hash como un número realmente largo. (Se trata de un número hexadecimal, es decir, las letras A-F son los dígitos 10-15.) Para asegurarse de que los bloques se encuentran aproximadamente cada diez minutos, hay lo que se llama una dificultad objetivo. Para crear un bloque válido su minero tiene que encontrar un hash que está por debajo del objetivo de dificultad. Así, por ejemplo, si el objetivo de dificultad es

1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Cualquier número que comience con un cero estaría por debajo de la meta, por ejemplo:

0787a6fd6e0782f7f8058fbef45f5c17fe89086ad4e78a1520d06505acb4522f

Si bajamos el objetivo a

0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Ahora necesitamos dos ceros al principio para estar debajo de él:

00db27957bd0ba06a5af9e6c81226d74312a7028cf9a08fa125e49f15cae4979

Debido a que el objetivo es un número tan difícil de manejar con multitud de dígitos, la gente generalmente usa un número más simple para expresar el objetivo actual. Este número se llama dificultad de minería. La dificultad de la minería expresa cuánto más difícil es generar el bloque actual en comparación con el primer bloque. Así que una dificultad de 70000 significa que para generar el bloque actual que tienes que hacer 70000 veces más trabajo que Satoshi Nakamoto tuvo que hacer generando el primer bloque. Para ser justos, en aquel entonces el hardware y los algoritmos de minería eran mucho más lentos y menos optimizados.
Para evitar que los bloques lleguen aproximadamente cada 10 minutos, la dificultad se ajusta mediante una fórmula compartida cada 2016 bloques. La red intenta cambiarlo de tal manera que 2016 bloques en la actual red global de procesamiento de energía dure unos 14 días. Por eso, cuando el poder de la red se eleva, la dificultad también aumenta.

Hardware de minería Bitcoin

CPU

Al principio, la minería con una CPU era la única manera de extraer bitcoins y se hizo usando el cliente original de Satoshi. En la búsqueda de asegurar más la red y ganar más bitcoins, los mineros innovaron en muchos frentes y desde hace años, la minería de CPU ha sido relativamente inútil. Uno podría ser minero durante décadas usando su computadora portátil sin ganar un solo bitcoin.

GPU

Alrededor de un año y medio después de que la red comenzó, se descubrió que las tarjetas gráficas de gama alta eran mucho más eficientes en la minería bitcoin y el paisaje cambió. La minería de bitcoin de la CPU dio paso a la GPU (Graphical Processing Unit). La naturaleza masivamente paralela de algunas GPU permitió un aumento de 50x a 100x en la potencia en l minera de bitcoin mientras se utiliza una potencia mucho menor por unidad de trabajo.

Mientras que cualquier GPU moderna puede utilizada para la minería, la línea de arquitectura de GPU de AMD resultó ser muy superior a la arquitectura nVidia para bitcoins de minería y la ATI Radeon HD 5870 resultó ser la opción más rentable en ese momento.

FPGA

Al igual que con la transición de CPU a GPU, el mundo minero bitcoin progresó hasta la cadena alimentaria de la tecnología Field Programmable Gate Array. Con el lanzamiento exitoso de Butterfly Labs FPGA 'Single', el mundo del hardware para minería de bitcoin dio paso a hardware especialmente fabricado para dedicarse a la minería de bitcoins.
Mientras que los FPGA no disfrutaron de un aumento de 50x a 100x en la velocidad de la minería, como se vio con la transición de CPUs a GPUs, proporcionaron un beneficio a través de la eficiencia energética y la facilidad de uso. Una típica tarjeta gráfica de 600 MH / s consumía más de 400w de potencia, mientras que un dispositivo de minería FPGA típico proporcionaría un hashrate de 826 MH / s a ​​80w de potencia.

Esa mejora 5x permitió que las primeras explotaciones mineras de gran tamaño se construyeran con un beneficio operacional. De esta manera nació la industria minera bitcoin.

ASIC

El mundo de la minería bitcoin está ahora sólidamente en la era del Aplicado Específico del Circuito Integrado (ASIC). Un ASIC es un chip diseñado específicamente para hacer una cosa y una sola cosa. A diferencia de los FPGA, un ASIC no puede ser reutilizado para realizar otras tareas.

Un ASIC diseñado para mina bitcoins sólo puede minar bitcoins y sólo podrá minar bitcoins. La inflexibilidad de un ASIC se compensa por el hecho de que ofrece un aumento de 100x en la potencia de hashing, mientras que reduce del consumo de energía en comparación con todas las tecnologías anteriores.

A diferencia de todas las anteriores generaciones de hardware anterior ASIC, ASIC puede ser el "final de la línea" cuando se trata de la tecnología de minería disruptiva.

Software para el Bitcoin Mining

Hay dos maneras básicas de explorar: Por su cuenta o como parte de pool de minería de Bitcoin o con contratos de minería Bitcoin cloud .Casi todos los mineros optan por minar en una piscina o pool porque suaviza la suerte inherente en el proceso de minería Bitcoin. Antes de unirse a una piscina, asegúrese de tener una cartera o monedero de bitcoins dónde almacenar tus bitcoins. A continuación, tendrá que unirse a una piscina de minería y establecer su minero (s) para conectarse a esa piscina. Con la minería de la piscina, la ganancia de cada bloque que genera un miembro de la piscina se divide entre los miembros de la agrupación de acuerdo con la cantidad de hashes que contribuyeron y previo descuento de una comisión para el pool.

¿Cuánto ancho de banda consume el Bitcoin mining?

Si estás minando con una piscina entonces la cantidad debe ser insignificante, alrededor de 10MB por día. Sin embargo, lo que necesitas es una conectividad excepcional para que puedas obtener actualizaciones sobre el trabajo lo más rápido posible.