Cos’è Bitcoin Mining?

Il mining di criptovaluta è scrupoloso, costoso e solo sporadicamente gratificante. Tuttavia, il mining ha un fascino magnetico per molti investitori interessati alla criptovaluta a causa del fatto che i minatori vengono premiati per il loro lavoro con token crittografici. Ciò può essere dovuto al fatto che i tipi imprenditoriali vedono il mining come centesimi dal cielo, come i cercatori d’oro della California nel 1849. E se sei tecnologicamente propenso, perché non farlo?

Tuttavia, prima di investire tempo e attrezzature, leggi questo esplicativo per vedere se il mining è 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 singoli token).

L’attrazione principale per molti minatori di Bitcoin è la prospettiva di essere ricompensati con preziosi token bitcoin. Detto questo, sicuramente non devi essere un minatore per possedere token di criptovaluta. Puoi anche  acquistare criptovalute usando la valuta fiat ; puoi scambiarlo su uno scambio come Bitstamp usando un’altra criptovaluta (ad esempio, usando Ethereum o NEO per acquistare bitcoin); puoi persino guadagnare giocando ai videogiochi o pubblicando post di blog su piattaforme che pagano gli utenti in criptovaluta. Un esempio di quest’ultimo 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.

Il premio bitcoin che i minatori ricevono è un incentivo che motiva le persone a contribuire allo scopo primario del mining: supportare, legittimare e monitorare la rete Bitcoin e la sua blockchain. Poiché queste responsabilità sono diffuse tra molti utenti in tutto il mondo, si dice che il bitcoin sia una criptovaluta “decentralizzata” o che non si basa su una banca centrale o un governo per sovrintendere alla sua regolamentazione.

KEY TAKEAWAYS

  • Con il mining, puoi guadagnare criptovaluta senza dover spendere soldi per questo.
  • I minatori di Bitcoin ricevono bitcoin come ricompensa per il completamento di “blocchi” di transazioni verificate che vengono aggiunte alla blockchain.
  • I premi di mining vengono pagati al minatore che scopre prima una soluzione a un puzzle di hashing complesso e la probabilità che un partecipante sia quello di scoprire la soluzione è correlata alla porzione della potenza totale di mining sulla rete.
  • La doppia spesa è un fenomeno in cui un utente di bitcoin spende illecitamente due volte gli stessi token.
  • È necessaria una GPU (unità di elaborazione grafica) o un circuito integrato specifico dell’applicazione (ASIC) per impostare un impianto di mining.

Cosa fanno effettivamente i minatori di monete

I minatori vengono pagati per il loro lavoro di revisori. Stanno facendo il lavoro di verifica delle precedenti transazioni bitcoin. Questa convenzione ha lo scopo di mantenere onesti gli utenti di Bitcoin ed è stata ideata dal fondatore di Bitcoin, Satoshi Nakamoto . Verificando le transazioni, i minatori stanno contribuendo a prevenire il ” problema della doppia spesa “. 

La doppia spesa è uno scenario in cui un proprietario di bitcoin spende illecitamente due volte lo stesso bitcoin. Con la valuta fisica, questo non è un problema: una volta che hai consegnato 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 quella stessa banconota da $ 20 per acquistare i biglietti del lotto della porta accanto. Con la valuta digitale, tuttavia, come spiega il dizionario di Investopedia, “esiste il rischio che il titolare possa fare una copia del token digitale e inviarlo a un commerciante o a un’altra parte conservando l’originale”.

Supponiamo che tu abbia una fattura legittima di $ 20 e una contraffatta di quegli stessi $ 20. Se dovessi provare a spendere sia il conto reale che quello falso, qualcuno che si è preso la briga di guardare entrambi i numeri di serie delle fatture 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 illegalmente di spendere due volte lo stesso bitcoin. Questa non è un’analogia perfetta, spiegheremo più dettagliatamente di seguito.

Una volta che un minatore ha verificato transazioni da 1 MB (megabyte) di bitcoin , noto come “blocco”, quel minatore può essere ricompensato con una quantità di bitcoin (ulteriori informazioni sulla ricompensa dei bitcoin di seguito). Il limite di 1 MB è stato fissato da Satoshi Nakamoto, ed è una questione controversa, poiché alcuni minatori ritengono che la dimensione del blocco debba essere aumentata per contenere più dati, il che significherebbe effettivamente che la rete bitcoin potrebbe elaborare e verificare le transazioni più rapidamente.

Nota che la verifica di transazioni da 1 MB rende un minatore di monete idoneo  a guadagnare bitcoin, non tutti quelli 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 da quanti dati occupano le transazioni.

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

È corretto.

Per guadagnare bitcoin, devi soddisfare due condizioni. Uno è una questione di sforzo; uno è una questione di fortuna.

1) È necessario verificare ~ 1 MB di transazioni. Questa è la parte facile.

2) Devi essere il primo minatore ad arrivare alla risposta giusta a un problema numerico. Questo processo è anche noto come prova del 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 a 64 cifre (un ” hash “) che è inferiore o uguale all’hash di destinazione. Fondamentalmente sono congetture.

La cattiva notizia: sono congetture, ma con il numero totale di ipotesi possibili per ciascuno di questi problemi dell’ordine di trilioni, è un lavoro incredibilmente arduo. Per risolvere innanzitutto un problema, i minatori hanno bisogno di molta potenza di calcolo. Per estrarre con successo, devi avere un “tasso di hash” elevato, che viene misurato in termini di megahashes al secondo (MH / s), gigahashes al secondo (GH / s) e terahashes al secondo (TH / s).

Questo è un gran numero di hash.

Se vuoi stimare quanto bitcoin potresti estrarre con il tasso di hash della tua piattaforma di mining, il sito Cryptocompare offre un calcolatore utile.

Mining e circolazione Bitcoin

Oltre a rivestire le tasche dei minatori e supportare l’ecosistema bitcoin, il mining ha un altro scopo vitale: è l’unico modo per rilasciare nuove criptovalute in circolazione. In altre parole, i minatori stanno fondamentalmente “coniando” la valuta. Ad esempio, a partire da novembre 2019, c’erano circa 18 milioni di bitcoin in circolazione. 1  A parte le monete coniate attraverso il blocco della genesi (il primo blocco creato dal fondatore Satoshi Nakamoto), ognuno di quei bitcoin è nato a causa dei minatori. In assenza di minatori, Bitcoin come rete sarebbe ancora esistente e sarebbe utilizzabile, ma non ci sarebbe mai alcun bitcoin aggiuntivo. Alla fine arriverà un momento in cui termina il mining di bitcoin; secondo il protocollo Bitcoin, il numero totale di bitcoin sarà limitato a 21 milioni. 2 Tuttavia, poiché il tasso di bitcoin “estratto” è ridotto nel tempo, il bitcoin finale non sarà distribuito fino al 2140 circa.

A parte il payoff di 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, un minatore di successo ha un’influenza sul processo decisionale su questioni come il  biforcazione .

Quanto guadagna un minatore

I premi per il mining di bitcoin vengono dimezzati ogni quattro anni circa. Quando il bitcoin è stato estratto per la prima volta nel 2009, estrarre 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 all’attuale livello di 12,5 BTC. Verso il 2020, la dimensione della ricompensa verrà dimezzata a 6,25 BTC. Al momento in cui scrivo, la ricompensa per il completamento di un blocco è 12.5 Bitcoin. Nel novembre del 2019, il prezzo del Bitcoin era di circa $ 9.300 per bitcoin, il che significa che guadagneresti $ 116.250 (12,5 x 9.300) per completare un blocco. 3  Potrebbe non essere un cattivo incentivo per risolvere quel complesso problema di hash descritto in precedenza, potrebbe sembrare.

Premi di mining Bitcoin

Se vuoi tenere traccia di esattamente quando si verificheranno questi dimezzamenti, puoi consultare Bitcoin Clock , che aggiorna queste informazioni in tempo reale. È interessante notare che, nel corso della sua storia, il prezzo di mercato del bitcoin ha teso a corrispondere strettamente al costo marginale di estrazione di un bitcoin.

Se sei interessato a vedere quanti blocchi sono stati estratti finora, ci sono diversi siti, tra cui  Blockchain.info , che ti forniranno tali informazioni in tempo reale.

Attrezzatura necessaria per estrarre

Sebbene all’inizio della storia del bitcoin gli individui potrebbero essere stati in grado di competere per blocchi con un normale computer a casa, questo non è più il caso. 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 di mining in competizione per risolvere il problema dell’hash, probabilmente raggiungeranno una soluzione più velocemente di uno scenario in cui 10 piattaforme di mining stanno lavorando allo stesso problema. Per questo motivo, Bitcoin è progettato per valutare e regolare la difficoltà di estrazione ogni 2.016 blocchi, o circa ogni due settimane. Quando c’è più potenza di calcolo che lavora collettivamente per estrarre bitcoin, il livello di difficoltà dell’estrazione mineraria aumenta al fine di mantenere stabile la produzione di blocchi. Meno potenza di calcolo significa che il livello di difficoltà diminuisce. Per avere un’idea di quanta potenza informatica sia coinvolta, quando Bitcoin è stato lanciato nel 2009 il livello di difficoltà iniziale era uno.A partire da novembre 2019, sono più di 13 trilioni.

Tutto questo per dire che, per estrarre in modo competitivo, i minatori 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 minatori, in particolare i minatori di Ethereum, acquistano singole schede grafiche (GPU) come metodo a basso costo per mettere insieme le operazioni di mining. La foto sotto è una macchina da miniera di fortuna fatta in casa. Le schede grafiche sono quei blocchi rettangolari con cerchi ronzanti. Nota i legami a sandwich che tengono le schede grafiche al palo di metallo. Questo probabilmente non è il modo più efficace per estrarre il mio, e come puoi immaginare, molti minatori sono coinvolti sia per il divertimento e la sfida che per i soldi.

Bitcoin
Shutterstock

La versione “Spiega come se fossi cinque”

I dettagli del mining di bitcoin possono essere difficili da comprendere così come sono. 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 un 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 a causa di 21> 19. Se l’amico B indovina 16 e l’amico C indovina 12, entrambi sono teoricamente arrivati ​​a risposte valide, a causa di 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 facendo 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 a 64 cifre. Ora vedi che sarà estremamente difficile indovinare la risposta giusta.

Se B e C rispondono entrambi 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 target, la rete Bitcoin deciderà a maggioranza semplice – 51% – quale minatore onorerà. In genere, è il minatore che ha svolto la maggior parte del lavoro, cioè 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 premiati con bitcoin.

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

Bene, ecco un esempio di tale numero: 

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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 stanno facendo queste lettere in mezzo ai numeri, scompattiamo la parola “esadecimale”.

Come sapete, usiamo il sistema “decimale”, il che significa che è 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 per rappresentare i numeri (da zero a nove). Ecco perché devi inserire le lettere, in particolare le lettere a, b, c, d, e e f. 

Se stai estraendo bitcoin, non è necessario calcolare il valore totale di quel numero di 64 cifre (l’hash). Ripeto: non è necessario calcolare il valore totale di un hash. 

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

Ricordi quell’analogia ELI5, dove ho scritto il numero 19 su un pezzo di carta e l’ho messo in una busta sigillata?

In termini di mining bitcoin, quel numero metaforico non divulgato nella busta è chiamato hash di destinazione .

Ciò che i minatori stanno facendo con quegli enormi computer e dozzine di ventole di raffreddamento è indovinare l’hash del bersaglio. I minatori fanno queste ipotesi generando casualmente il maggior numero possibile di ” nonce “, il più velocemente possibile. Un nonce è l’abbreviazione di “numero usato una sola 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 piccolo dell’hash, che è di 256 bit. Al primo minatore il cui nonce genera un hash inferiore o uguale all’hash di destinazione viene assegnato credito per il completamento di quel blocco e viene assegnato il bottino di 12,5 BTC.

In teoria, potresti raggiungere lo stesso obiettivo lanciando un dado a 16 facce 64 volte per arrivare a numeri casuali, ma perché mai vorresti farlo?

Lo screenshot seguente, 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 di destinazione è mostrato in cima. 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 (maggiori informazioni sui pool di mining di seguito). Come vedi qui, il loro contributo alla comunità Bitcoin è che hanno confermato 1768 transazioni per questo blocco. Se vuoi davvero vedere tutte le 1768 di quelle transazioni per questo blocco, vai a questa pagina e scorri verso il basso fino alla voce “Transazioni”.

(fonte: Blockchain.info)

“Allora, come faccio a indovinare l’hash di destinazione?”

Tutti gli hash di destinazione iniziano con zeri: almeno otto zeri e fino a 63 zeri. 

Non esiste un target minimo, ma esiste un target massimo impostato dal protocollo Bitcoin. Nessun target può essere maggiore di questo numero:

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Ecco alcuni esempi di hash randomizzati e i criteri per determinare se porteranno al successo per il minatore:

(Nota: questi sono hash inventati)

“Come posso massimizzare le mie possibilità di indovinare l’hash di destinazione prima di chiunque altro?”

Dovresti ottenere una piattaforma di mining veloce o, più realisticamente, unirti a un pool di mining: un gruppo di minatori di monete che uniscono la loro potenza di calcolo e dividono il bitcoin estratto . I pool di mining sono paragonabili a quei club di 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 dai pool anziché dai singoli minatori.

In altre parole, è letteralmente solo un gioco di numeri. Non è possibile indovinare il modello o fare una previsione in base agli hash target precedenti. Il livello  di difficoltà del blocco più recente al momento della scrittura è di circa 13,69 trilioni, il che significa che la possibilità che un dato nonce produca un hash al di sotto del target è uno su 13,69 trilioni. Non grandi probabilità se lavori da solo, anche con un impianto di perforazione tremendamente potente.

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

I minatori non devono solo 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 impianti di estrazione di energia elettrica utilizzati per generare grandi quantità di noncircoli alla ricerca della soluzione. Tutto sommato, il mining di bitcoin è in gran parte non redditizio per la maggior parte dei singoli minatori al momento della stesura di questo documento. Il sito  Cryptocompare  offre un utile calcolatore che ti consente di collegare numeri come la velocità dell’hash e i costi dell’elettricità per stimare costi e benefici.

(Fonte: Cryptocompare)

Cosa sono i pool di estrazione di monete?

Le ricompense di data mining vengono pagate al minatore che scopre prima una soluzione al puzzle e la probabilità che un partecipante sia quello di scoprire la soluzione è uguale alla porzione della potenza totale di mining sulla rete. I partecipanti con una piccola percentuale della potenza mineraria hanno una probabilità molto piccola di scoprire da soli il blocco successivo. Ad esempio, una scheda di mining che è possibile 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 passare 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 è il mining pool. I pool di data mining 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 sono disponibili su  Blockchain.info .

“Ho fatto i conti in matematica. 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 acquistarlo su uno scambio come Coinbase.com. 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. Oppure, per dirla in termini moderni, investi nelle aziende che producono quei picconi. In un contesto di criptovaluta, l’equivalente piccone sarebbe un’azienda che produce attrezzature utilizzate per il mining di Bitcoin. Ad esempio, potresti prendere in considerazione la possibilità di esaminare aziende che producono apparecchiature o GPU ASIC.

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