Probablemente la mayoría de las personas con computadora y acceso a Internet ha oído el término “minería Bitcoin” y se ha preguntado qué es eso. Los que tienen algún conocimiento sobre criptomonedas e incluso han comprado alguna, tienen al menos una noción básica de lo que es la minería de Bitcoin y otras divisas digitales, pero en muchos casos no están seguros de cómo funciona

Por eso, en este artículo vamos a explicar que es la minería de criptomonedas y como se realiza, pero no vamos a profundizar en los aspectos más técnicos y complejos que serán el tema para otro artículo. Lo que vamos a presentar a continuación es una introducción con los aspectos básicos de la minería, adecuada para las personas con pocos conocimientos sobre este tema.

¿De donde proviene el término “minería de Bitcoin”?

La minería de bitcoin se realiza en computadoras de alta potencia que resuelven problemas matemáticos de elevada complejidad (es decir, tan complejos que no se pueden resolver a mano, y de hecho lo suficientemente complicados como para requerir toda la capacidad de procesamiento de incluso computadoras increíblemente potentes). La suerte y el trabajo requeridos por una computadora para resolver uno de estos problemas es el equivalente a un minero tratando de extraer oro del suelo, mientras cava en un cajón de arena. En la actualidad, la posibilidad de que una computadora resuelva uno de estos problemas matemáticos es de aproximadamente 1 en 13 billones, pero hablaremos más sobre eso más adelante.

El resultado de la «minería de bitcoin» es doble:

  1. En primer lugar, cuando las computadoras resuelven estos complejos problemas matemáticos en la red de Bitcoin, producen nuevos bitcoins (cuando nos referimos a las monedas individuales, «bitcoin» generalmente aparece sin mayúsculas), de forma similar a una operación minera cuando extrae oro u otro metal.
  2. En segundo lugar, al resolver problemas matemáticos computacionales, los mineros de bitcoin hacen que la red de pago de Bitcoin sea confiable y segura, al verificar la información de las transacciones

Para los principiantes en el mundo de las criptomonedas, seguramente mucho de lo que hemos dicho no tiene mucho sentido. Para explicar con mayor detalle cómo funciona la minería de bitcoin, comencemos con un proceso que está un poco más cerca de casa: la regulación de la moneda impresa.

Minería de Bitcoin

¿Cómo difiere Bitcoin de las monedas tradicionales?

Los consumidores tienden a confiar en las monedas impresas, al menos en los países modernos. Eso se debe a que las monedas impresas, también conocidas como dinero fiat, son respaldadas por un banco central, como la Reserva Federal en Estados Unidos, el Banco Central Europeo en la Unión Europea y el Banco de Inglaterra en el Reino Unido. Además de una serie de otras responsabilidades, una entidad como la Reserva Federal regula la producción de dinero nuevo y el gobierno persigue la creación y uso de moneda falsificada.

Incluso los sistemas de pago digitales con divisas fiat como el dólar estadounidense están respaldados por una autoridad central. Cuando una persona realiza una compra en línea con su tarjeta de débito o crédito, por ejemplo, esa transacción es procesada por una compañía de procesamiento de pagos como Mastercard o Visa. Además de registrar su historial de transacciones, esas compañías verifican que las transacciones no son fraudulentas, lo que es una razón por la cual la tarjeta de débito o crédito de la persona puede suspenderse mientras viaja.

Bitcoin, por otro lado, no está regulado por una autoridad central, como en el caso de las monedas Fiat. En cambio, Bitcoin está respaldado por millones de computadoras en todo el mundo llamadas «nodos». Esta red de computadoras realiza la misma función que la Reserva Federal, Visa y Mastercard, pero con algunas diferencias clave. Los nodos almacenan información sobre transacciones anteriores y ayudan a verificar su autenticidad. Sin embargo, a diferencia de esas autoridades centrales, los nodos de Bitcoin están repartidos por todo el mundo y registran los datos de las transacciones en una lista pública a la que puede acceder cualquiera, incluso usted.

¿Qué es la minería de bitcoin?

Cuando alguien realiza una compra o venta con bitcoin, lo llamamos una «transacción». Las transacciones realizadas en las tiendas físicas y en Internet están documentadas por bancos, sistemas de punto de venta y recibos físicos. Los mineros de Bitcoin logran el mismo efecto sin estas instituciones al agrupar las transacciones en «bloques» y agregarlos a un registro público llamado «blockchain«. Los nodos mantienen registros de esos bloques para que puedan verificarse en el futuro.

Cuando los mineros de bitcoin agregan un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques, parte de su trabajo es asegurarse de que esas transacciones sean precisas. En particular, los mineros de bitcoin se aseguran de que las criptomonedas no se estén duplicando, una peculiaridad única de las monedas digitales llamada «doble gasto». Con las monedas impresas, la duplicación del dinero no es un problema. Una vez que una persona gasta $50 en la tienda, ese dinero ya está en manos del empleado. Con la moneda digital, sin embargo, es una historia diferente.

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 sus bitcoins y enviársela a otra parte mientras aún conserva en su poder las criptomonedas originales. Regresemos a la moneda impresa por un momento y digamos que alguien intentó duplicar su billete de $50 para gastar tanto el original como la falsificación en una tienda de comestibles. Si un empleado sabe que los clientes están duplicando dinero, todo lo que tiene que hacer es mirar los números de serie de los billetes. Si los números resultan idénticos, el empleado sabría que el dinero ha sido duplicado. Esta analogía es similar a lo que hace un minero de bitcoin cuando verifica nuevas transacciones.

Recompensa para los mineros

Sin embargo, con hasta 500,000 compras y ventas en un solo día, verificar cada una de esas transacciones puede ser mucho trabajo para los mineros, lo que supone otra diferencia clave entre los mineros de bitcoin y la Reserva Federal, Mastercard o Visa. Como compensación por sus esfuerzos, a los mineros se les otorga bitcoin cada vez que agregan un nuevo bloque de transacciones a la blockchain. La cantidad de bitcoins nuevos lanzados con cada bloque extraído se denomina «recompensa de bloque«. La recompensa de bloque se reduce a la mitad cada 210,000 bloques o aproximadamente cada 4 años. En 2009, era 50. En 2013, era 25, en 2018 era 12.5, y en algún momento a mediados de 2020, se reducirá a la mitad hasta 6.25.

A esta tasa de reducción de la recompensa a la mitad, conocida como halving, el número total de bitcoins en circulación se acercará a un límite de 21 millones, haciendo que la moneda sea más escasa y valiosa con el tiempo, pero también más costosa para los mineros.

¿Cómo funciona la minería de Bitcoin?

Para que los mineros de bitcoin realmente ganen bitcoin al verificar las transacciones, deben ocurrir dos cosas. Primero, deben verificar 1 megabyte (MB) de información de transacciones realizadas en la blockchain de Bitcoin, lo que en teoría pueden ser tan pequeño como 1 transacción, pero a menudo ese megabyte de información equivale a varios miles de transacciones, dependiendo de la cantidad de datos que almacene cada transacción. Esta es la parte fácil.

En segundo lugar, para agregar un bloque de transacciones a la cadena de bloques, los mineros deben resolver un complejo problema de matemática computacional, también llamado «prueba de trabajo». Lo que realmente los mineros tratan de hacer es encontrar un número hexadecimal de 64 dígitos, llamado «hash«, que sea menor o igual que el hash objetivo. Básicamente, la computadora de un minero genera hashes a una velocidad de megahashes por segundo (MH/s), gigahashes por segundo (GH/s), o incluso terahashes por segundo (TH/s) dependiendo de la unidad, produciendo todos los números de 64 dígitos posibles hasta que llega a una solución. En otras palabras, es una apuesta.

El nivel de dificultad del bloque más reciente al momento de escribir este artículo es más de 13 billones. Es decir, la posibilidad de que una computadora produzca un hash por debajo del objetivo es de 1 en 13 billones. Afortunadamente, los sistemas de minería informáticos modernos son capaces de generar una cantidad enorme de posibilidades de hash por segundo. Sin embargo, la minería de bitcoin requiere grandes cantidades de energía y equipos informáticos sofisticados, pero más sobre eso más adelante también.

El nivel de dificultad se ajusta cada 2016 bloques, o aproximadamente cada 2 semanas, con el objetivo de mantener constantes las tasas de minería. Es decir, cuantos más mineros compitan por una solución, más difícil será el problema. Lo opuesto también es cierto. Si se quita la potencia de cálculo de la red, la dificultad se ajusta hacia abajo para facilitar la minería.

Explicación sencilla sobre la minería de Bitcoin para principiantes

A continuación hay una analogía que puede resultar útil para comprender la minería de Bitcoin:

«Digamos que les digo a tres amigos que estoy pensando en un número entre 1 y 100, y escribo ese número en una hoja de papel y lo meto en un sobre. Mis amigos no tienen que adivinar el número exacto, simplemente tiene que ser la primera persona en adivinar cualquier número que sea menor o igual al número en el que estoy pensando. Y no hay límite en la cantidad de conjeturas que pueden hacer.

«Digamos que estoy pensando en el número 27. Si el amigo 1 dice que el número es 29, pierde porque 29 es mayor que 27. Si el amigo 2 dice que el número es 25 y el amigo 3 afirma que es 24, ambos teóricamente han llegado a respuestas viables, porque 25 es menor que 27 y 24 también es menor que 27. No hay «crédito extra» para el amigo 2, a pesar de que la respuesta de esa persona fue más cercana a la respuesta objetivo de 27.

«Ahora digamos que hago la pregunta ‘adivina en qué número estoy pensando’, pero no solo le pregunto a 3 amigos y no estoy pensando en un número entre 1 y 100. Ahora le estoy preguntando a millones de mineros y estoy pensando en un número hexadecimal de 64 dígitos. Es fácil concluir que será extremadamente difícil adivinar la respuesta correcta».

¿Cómo se compite contra otros millones de mineros?

Si la probabilidad de 1 entre 13 billones no suena lo suficientemente difícil, ahora vamos a explicar el otro factor que complica aún más la minería. Los mineros de bitcoin no solo tienen que encontrar el hash correcto, sino que también deben ser los primeros en hacerlo.

Debido a que la minería de bitcoin es esencialmente un trabajo de conjetura, llegar a la respuesta correcta antes de que otro minero tiene que ver principalmente con la rapidez con que la computadora del minero puede producir hashes. Hace solo una década, la minería de bitcoin se podía realizar de manera competitiva en las computadoras de escritorio normales. Con el tiempo, sin embargo, los mineros se dieron cuenta de que las tarjetas gráficas comúnmente utilizadas para los videojuegos eran más efectivas y comenzaron a dominar el juego. En 2013, los mineros de bitcoin comenzaron a usar computadoras diseñadas específicamente para extraer criptomonedas de la manera más eficiente posible, llamadas ASIC (Application-Specific Integrated Circuits). Estas computadoras especializadas  en minería cuestan desde varios cientos de dólares hasta decenas de miles, pero su eficiencia en la minería de Bitcoin es superior.

Hoy en día, la minería de bitcoin es tan competitiva que solo se puede hacer de manera rentable con los ASIC más poderosos y modernos. Cuando se utilizan computadoras de escritorio, GPU o modelos anteriores de ASIC, el costo del consumo de energía en realidad supera los ingresos generados por criptomonedas obtenidas. Incluso con la unidad más nueva a su disposición, una computadora rara vez es suficiente para competir con lo que los mineros llaman «pools de minería«, también conocidos como grupos de minería.

Un grupo de minería es un grupo de mineros que combinan su potencia informática y dividen los bitcoins extraídos entre los participantes. Una cantidad desproporcionadamente grande de bloques de la blockchain de bitcoins es extraída por grupos de minería en lugar de mineros individuales. Los grupos mineros y las empresas han acumulado grandes porcentajes de la potencia informática de bitcoin.

¿Es sostenible la minería de Bitcoin en la actualidad?

Con una probabilidad de 1 entre 13 billones de posibilidades, el incremento en los niveles de dificultad 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 un objetivo, no una regla.

La red bitcoin puede procesar aproximadamente siete transacciones por segundo, y las transacciones se registran en la cadena de bloques cada 10 minutos. A modo de comparación, Visa puede procesar alrededor de 24,000 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 excederá 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 bitcoin.

Este problema en el nucleo del protocolo de bitcoin se conoce como «escalado». Si bien los mineros de bitcoin generalmente están de acuerdo en que se debe hacer algo para abordar el escalado, hay menos consenso sobre cómo hacerlo. Se han propuesto dos soluciones principales para abordar el problema del escalado. Los desarrolladores han sugerido:

  1. Crear una capa secundaria «fuera de cadena» para la red de Bitcoin que permitiría transacciones más rápidas que la cadena de bloques puede verificar más adelante.
  2. Aumentar el número de transacciones que cada bloque puede almacenar. 

Con menos datos para verificar por bloque, la Solución 1 haría las transacciones más rápidas y baratas para los mineros. La solución 2 resolvería el tema del escalado al permitir que se procese más información cada 10 minutos aumentando el tamaño del bloque.

En julio de 2017, los mineros de bitcoin y las compañías mineras que representan aproximadamente del 80% al 90% de la potencia informática de la red votaron para incorporar un programa que disminuiría la cantidad de datos necesarios para verificar cada bloque. Es decir, optaron por la Solución 1.

El programa que los mineros votaron para agregar al protocolo bitcoin se llama testigo segregado, o SegWit. Este término es una amalgama de Segregated, que en inglés significa «separar», y Witness, que significa “testigo” y se refiere a «firmas en una transacción de bitcoin«. Por lo tanto, bajo este contexto testigo segregado significa separar las firmas de transacciones de un bloque y adjuntarlas como un bloque extendido. Si bien agregar un sólo programa al protocolo de bitcoin puede no parecer una solución, los datos de firma se estima que representan hasta el 65% de los datos procesados en cada bloque de transacciones de Bitcoin.

Menos de un mes después, en agosto de 2017, un grupo de mineros y desarrolladores iniciaron una bifurcación dura, dejando la red bitcoin para crear una nueva criptomoneda utilizando el mismo código base que bitcoin. Aunque este grupo estuvo de acuerdo con la necesidad de una solución para el escalado, les preocupaba que la adopción de tecnología de testigo segregado no abordaría completamente el problema del escalado.

En su lugar, optaron por la Solución 2. La moneda resultante, denominada «bitcoin cash», aumentó el tamaño de bloque a 8 MB para acelerar el proceso de verificación para permitir un rendimiento de alrededor de 2 millones de transacciones por día. Desde ese día, ha habido un fuerte debate entre los proponentes de ambas criptomonedas, en donde cada grupo argumenta que que su versión de Bitcoin es el “verdadero Bitcoin”. El 14 de noviembre de 2020, Bitcoin Cash se valoró en aproximadamente $228.98 mientras que el valor de Bitcoin ese día fue de $7044. Pueden encontrar más información sobre las similitudes y diferencias entre ambas criptomonedas en el siguiente artículo:

-Bitcoin vs Bitcoin Cash – ¿Cuáles son sus principales diferencias?

 

Fuente de información:

-Investopedia.com

-https://es.wikipedia.org/wiki/Miner%C3%ADa_de_bitcoin