¿Qué es la minería de moneda digital? ¿Cuál es el mecanismo de su trabajo?
Resumen
La minería de criptomonedas verifica y audita las transacciones en blockchain, y el proceso también implica la creación de nuevas unidades de monedas digitales.
El trabajo realizado por los mineros requiere enormes recursos informáticos, ya que es el factor que mantiene segura la red blockchain.
¿Qué es la minería de moneda digital?
La minería de criptomonedas garantiza la seguridad y la descentralización de monedas digitales como Bitcoin en la que se basa el mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo (PoW). Es el proceso mediante el cual las transacciones entre usuarios se verifican y agregan a los registros públicos de la cadena blockchain. Así, la minería es un elemento clave que permite crear Bitcoin sin necesidad de una autoridad central.
Las operaciones mineras también son responsables de agregar nuevas monedas dentro de las monedas existentes disponibles en el mercado. Sin embargo, la minería de criptomonedas sigue reglas que gobiernan el proceso de minería y evitan que alguien cree nuevas monedas arbitrariamente. Estas reglas están integradas en los protocolos de criptomonedas subyacentes y se implementan a través de una red completa de miles de nodos.
Para crear nuevas unidades de criptomonedas, los mineros utilizan su potencia informática para resolver complejos acertijos criptográficos. El primer minero que resuelva el rompecabezas tiene derecho a agregar un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques y transmitirlo en la red.
Cómo funciona la minería de moneda digital
Cuando se realizan nuevas transacciones en la cadena de bloques, se envían a un grupo llamado grupo de memoria. El trabajo del minero es validar estas transacciones pendientes y organizarlas en bloques.
Se puede considerar un bloque como una página de registros de una cadena de bloques, en la que se registran varias transacciones (junto con otros datos). Específicamente, el nodo minero es responsable de recopilar transacciones no confirmadas del grupo de memoria y ensamblarlas en un bloque candidato.
El minero intenta convertir este bloque candidato en un bloque válido y confirmado. Para ello, el minero debe resolver un problema matemático complejo que requiere muchos recursos computacionales. Sin embargo, con cada bloque minado con éxito, el minero recibe una recompensa por bloque que consiste en nuevas criptomonedas, más tarifas de transacción. Veamos cómo funciona:
El primer paso: hash de las transacciones
El primer paso para extraer un bloque es tomar las transacciones pendientes del grupo de memoria y enviarlas, una por una, utilizando una función hash. Cada vez que se ejecuta un dato utilizando una función hash, se genera una salida de tamaño fijo conocida como valor hash.
El valor hash de cada transacción, en el contexto de la minería, consta de una cadena de números y letras que actúa como identificador. El valor hash de una transacción representa toda la información contenida en esa transacción.
Además de realizar hash y enumerar cada transacción individualmente, el minero también agrega una transacción personalizada con la que enviarse a sí mismo la recompensa en bloque. Esta transacción se conoce como transacción de base de monedas y es lo que crea monedas completamente nuevas. En la mayoría de los casos, esta transacción es la primera transacción registrada en cualquier bloque nuevo y es seguida por todas las transacciones pendientes que esperan ser auditadas.
Paso 2: crea un árbol Merkle
Después de que se aplica el hash a cada transacción, los valores hash se organizan en lo que se conoce como árbol Merkle (también conocido como árbol hash). Un árbol Merkle se crea organizando los valores hash de la transacción en pares y luego aplicando el hash.
Luego, los nuevos productos hash se organizan en pares y se vuelven a aplicar hash, y el proceso se repite hasta que se genera un único valor hash. El último valor hash también se denomina valor hash raíz (o raíz del árbol Merkle) y es, en resumen, el valor hash que representa todos los valores hash anteriores utilizados para generarlo.
Paso 3: busque una partición de almacenamiento en bloque válida (valor hash del bloque)
La partición de almacenamiento de bloques actúa como identificador de cada bloque individual, lo que significa que cada bloque tiene un valor hash único. Al crear un nuevo bloque, los mineros combinan el valor hash del bloque anterior con el valor hash raíz del bloque candidato para generar un nuevo valor hash del bloque. También deben agregar un número aleatorio conocido como código especial.
Entonces, cuando un minero intenta auditar su bloque candidato, debe recopilar el valor hash raíz, el valor hash del bloque anterior y el token privado y juntarlos todos usando la función hash. Su objetivo es hacer esto repetidamente para crear un valor hash correcto.
El valor hash raíz y el valor hash del bloque anterior no se pueden cambiar, por lo que los mineros deben cambiar el valor del token privado varias veces hasta encontrar un valor hash correcto. La salida (valor hash del bloque) debe ser menor que un valor objetivo específico establecido por el protocolo para que se considere válida. En la minería de Bitcoin, el valor hash de un bloque debe comenzar con un número específico de ceros; esto se conoce como dificultad de minería.
Paso 4: Transmitir el bloque minado
Como vimos antes, los mineros deben aplicar hash repetidamente a la partición de almacenamiento en bloque utilizando diferentes valores de token privados. Hacen esto hasta que encuentran un valor hash de bloque válido, después de lo cual el minero que lo encontró transmite este bloque a la red. Todos los nodos verifican si el bloque y su valor hash son correctos y, si lo son, agregarán el nuevo bloque a su copia de la cadena de bloques.
En este punto, el bloque nominado se convierte en un bloque confirmado y todos los mineros pasan a extraer el siguiente bloque. Todos los mineros que no encuentren un valor hash correcto a tiempo descartan su bloque candidato y la carrera minera comienza de nuevo.
¿Qué pasa si se extraen dos bloques al mismo tiempo?
A veces, dos mineros transmiten dos bloques válidos al mismo tiempo y la red termina con dos bloques en competencia. Luego, todos los mineros comienzan a extraer el siguiente bloque según el bloque que obtuvieron primero, lo que hace que la red se divida temporalmente en dos versiones diferentes de la cadena de bloques.
La competencia entre estos dos bloques continúa hasta que se extrae el siguiente bloque de cualquiera de ellos. Cuando se extrae un nuevo bloque, el bloque anterior se considera ganador. El bloque excluido se conoce como bloque descartado o bloque no válido, lo que hace que todos los mineros que eligieron ese bloque extraigan nuevamente la cadena del bloque ganador.
¿Cuál es la dificultad de la minería?
La dificultad de la minería se ajusta periódicamente a través de un protocolo que garantiza una tasa constante de creación de nuevos bloques, lo que a su vez da como resultado la emisión de nuevas monedas en un patrón consistente y predecible. La dificultad aumenta en proporción a la cantidad de potencia informática (tasa de hash) dedicada a la red.
Por lo tanto, cada vez que nuevos mineros se unen a la red y aumenta la competencia, aumenta la dificultad del hashing, lo que impide que disminuya el tiempo promedio de bloqueo. Por el contrario, si muchos mineros deciden abandonar la red, la dificultad del hashing disminuirá, lo que facilitará la extracción de un nuevo bloque. Estos ajustes mantienen constante el tiempo de bloqueo, independientemente del poder de hash general de la red.
Tipos de minería de moneda digital
Hay muchas formas diferentes de extraer monedas digitales. El equipo cambia y el proceso cambia a medida que surgen nuevos dispositivos y algoritmos de consenso. Los mineros suelen utilizar unidades informáticas especializadas para resolver ecuaciones criptográficas complejas. Echemos un vistazo a cómo funcionan algunos de los métodos de minería más populares.
Minería usando CPU
La minería de CPU implica el uso de la unidad central de procesamiento de una computadora para realizar funciones hash requeridas por un modelo de prueba de trabajo. En los primeros días de Bitcoin, el costo de la minería era bajo, las barreras de entrada eran bajas y una CPU normal podía manejar la dificultad de la minería, por lo que cualquiera podía intentar extraer BTC y cualquier otra criptomoneda.
Sin embargo, a medida que más personas comenzaron a extraer BTC y la tasa de hash de la red aumentó, la minería rentable se volvió más difícil. Además, la aparición de hardware de minería especializado con mayor potencia informática ha hecho que la minería con CPU sea casi imposible. Hoy en día, minar usando CPU ya no es una opción práctica porque todos los mineros usan hardware especializado.
Minería usando GPU
Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) están diseñadas para procesar una amplia gama de aplicaciones simultáneamente. Aunque estos módulos se utilizan normalmente para videojuegos o creación de gráficos, también se pueden utilizar para minería.
Las GPU son relativamente económicas y más flexibles que el hardware de circuito ASIC comúnmente utilizado para la minería. Aunque se utilizan para extraer algunas altcoins, su eficiencia depende de la dificultad y el algoritmo de extracción.
Minería utilizando el circuito ISIC
Un circuito integrado de aplicación específica (circuito ISAC) está diseñado para cumplir un propósito específico, que en criptomonedas se refiere a un dispositivo especializado diseñado para la minería. La minería que utiliza el circuito Isaac es conocida por ser muy eficiente, pero costosa al mismo tiempo. Dado que el hardware de minería de AIESEC está a la vanguardia de la tecnología de minería, el costo unitario es mucho más alto que el de las CPU o GPU.
Además, los continuos avances en la tecnología de circuitos AIESEC están haciendo que las versiones anteriores dejen de ser rentables y, por lo tanto, deban ser reemplazadas periódicamente. Incluso excluyendo los costos de electricidad, esto hace que la minería ASIC sea uno de los métodos de minería más caros.
Complejos mineros
Dado que el primer minero exitoso recibe la recompensa del bloque, la probabilidad de encontrar el valor hash correcto se vuelve muy baja. Los mineros con un pequeño porcentaje de poder minero tienen muy pocas posibilidades de descubrir el siguiente bloque por sí solos. Los pools de minería proporcionan una solución a este problema.
Los grupos de minería son grupos de mineros que combinan sus recursos (poder hash) para aumentar la probabilidad de ganar recompensas en bloque. Cuando el grupo encuentra con éxito un bloque, los mineros del grupo comparten la recompensa de acuerdo con la cantidad de trabajo que cada uno ha contribuido.
Los pools de minería pueden beneficiar a los mineros individuales en términos de costos de hardware y electricidad, pero su control sobre la minería genera temores de un ataque del 51% a la red.
¿Qué es la minería de Bitcoin? ¿Cuál es el mecanismo de su trabajo?
Bitcoin es el ejemplo más famoso y claro de moneda digital explotable, y la minería de Bitcoin se basa en el algoritmo de consenso de prueba de trabajo (PoW).
Prueba de trabajo (PoW) es el mecanismo de consenso de blockchain original creado por Satoshi Nakamoto e introducido por el Manual técnico de Bitcoin en 2008. En resumen, PoW especifica cómo una red blockchain alcanza un consenso entre varios participantes distribuidos sin mediación externa, y lo hace. al requerir el poder de la gran informática para disuadir a quienes tienen malas intenciones.
Como hemos visto, los mineros validan las transacciones en la red mediante prueba de trabajo y son verificados por algunos mineros que compiten para resolver complejos acertijos criptográficos utilizando hardware de minería especializado. El primer minero que encuentre una solución correcta puede transmitir su bloque de transacciones a la cadena de bloques y recibir una recompensa por bloque.
La cantidad de criptomonedas en la recompensa del bloque varía de una cadena de bloques a otra. Por ejemplo, los mineros de la cadena de bloques de Bitcoin recibían una recompensa en bloque de 6,25 BTC hasta marzo de 2023. A la luz del mecanismo de reducción a la mitad de Bitcoin, la cantidad de BTC en la recompensa en bloque se reduce a la mitad cada 210.000 bloques (aproximadamente cada cuatro años).
¿Será rentable la minería de criptomonedas en 2023?
Aunque existe la posibilidad de ganar dinero extrayendo criptomonedas, requiere una cuidadosa consideración, gestión de riesgos e investigación. Este proceso también implica algunas inversiones y riesgos, como costos de hardware, fluctuaciones de precios de criptomonedas y cambios en los protocolos de criptomonedas. Para reducir estos riesgos, los mineros participan en actividades de gestión de riesgos y evalúan los costos potenciales, así como los beneficios de la minería antes de comenzar el proceso.
La rentabilidad de la minería de criptomonedas depende de muchos factores. Uno de estos factores son los cambios en los precios de las criptomonedas. Cuando los precios de las criptomonedas aumentan, también aumenta el valor de la moneda local aprobada para las recompensas mineras. Por el contrario, los niveles de rentabilidad pueden disminuir a medida que caen los precios.
La eficiencia del hardware de minería también es un factor importante para determinar la rentabilidad de una operación minera. Las plataformas mineras pueden ser costosas, por lo que los mineros deben equilibrar los costos de la plataforma con las recompensas que se pueden obtener. Otro factor a considerar son los costos de electricidad. Si estos costos se vuelven demasiado altos, pueden exceder los niveles de ganancias, haciendo que la minería no sea rentable.
Además, es posible que en ocasiones el hardware de minería necesite relativamente pocas mejoras, ya que tiende a quedar obsoleto muy rápidamente. Los nuevos modelos pueden superar al hardware más antiguo. Si los mineros carecen del presupuesto para desarrollar su propio hardware, a menudo tendrán dificultades para seguir siendo competitivos.
#Por último, pero no menos importante, hay algunos cambios a nivel de protocolo. Por ejemplo, una reducción a la mitad de Bitcoin puede afectar la rentabilidad de la minería, ya que reduce a la mitad las recompensas por los bloques mineros. Además, toda la red Ethereum pasó de un mecanismo de consenso de Prueba de trabajo (PoW) a una Prueba de participación (PoS) durante septiembre de 2022, lo que hizo que la minería fuera innecesaria.