Qué es minar Bitcoin

March 31, 2020

Academia Monedero

La minería es el proceso que permite agregar nuevos registros de transacciones a la cadena de bloques y “fabricar” nuevos bitcoins. Veamos de forma sencilla y en detalle qué es minar bitcoin.

La minería de Bitcoin y la obtención del oro

Si todavía no sabes qué es Bitcoin, puedes consultar nuestros artículos anteriores. Para entender qué es minar Bitcoin, podemos pensar en la metáfora ideada por Satoshi Nakamoto: es como si los bloques que conforman la red de Bitcoin se encontraran bajo tierra, al igual que el oro, y fueran necesarias herramientas que poco a poco los fueran descubriendo.

Al principio, encontrar el oro-bloques sería muy fácil, pues estarían todos en la superficie. Sin embargo, entre más mineros se unan a la tarea atraídos por la fiebre del oro-Bitcoin, mucho más difícil se hace el proceso, pues cada uno contribuye con su máquina para minar Bitcoin.

Sería lógico pensar que, si más mineros se unen a la tarea, más rápido se extraerían esos bloques y con ello los bitcoins que contienen. Pero, es todo lo contrario. Bitcoin está diseñado para ser un sistema dinámico, que se adapte al poder que junten todos esos mineros y aumentar o disminuir la “dificultad” con el fin de que los bloques se extraigan a un ritmo constante.

De esta manera, el suministro de Bitcoin se encuentra establecido en un límite de 21 millones, ni más ni menos. Para garantizar este suministro limitado, cada cuatro años aproximadamente ocurre un halving Bitcoin. Estos son factores que determinan cuánto se tarda en minar un Bitcoin.

¿Quiénes pueden minar bitcoin?

Cualquiera puede participar en la minería de Bitcoin si posee un software y un hardware especializados. El software se encarga de buscar las transacciones enviadas a la red y el hardware se encarga de los cálculos necesarios para procesarlas. El hardware o máquina para minar bitcoin recibe el nombre de “minero”, mientras que la persona encargada de instalarlo también se llama así.

¿Cómo minar Bitcoin?

Para la minería de oro, las máquinas trabajan constantemente con el fin de obtener oro en cantidades que basten para cubrir los costes de explotación y brindar ganancias.

Sucede algo similar con Bitcoin, solo que no hay grandes porciones de tierra que remover ni máquinas hidráulicas en juego. Los mineros de Bitcoin están constituidos por equipos especializados en resolver complejos problemas matemáticos en alrededor de 10 minutos, bajo el sistema de Prueba de Trabajo (conocido por las siglas PoW en inglés), que funciona con el algoritmo SHA-256. Estos 10 minutos son, aproximadamente, cuanto se tarda en minar un Bitcoin.

Cómo minar Bitcoin se puede resumir de la siguiente manera: los mineros trabajan constantemente realizando cálculos aleatorios que encuentren la solución al hash y validen el bloque. Aquel que encuentre la solución se lleva la recompensa, después de que los otros mineros confirmen que ha sido correcta.

La recompensa que se lleva el ganador de esta especie de lotería está constituida por las comisiones de las transacciones que contenga el bloque y los nuevos bitcoins que se añadan a la red. Con el tiempo, la recompensa no contendrá nuevos bitcoins, pues el suministro estará completo. Para entonces, las comisiones bastarán para que la minería sea rentable.

Ahondemos en la minería de Bitcoin

Cada bloque debe contener una prueba de trabajo (conocida como hash de bloque) que garantice su validez y que el resto de nodos comprueben como válido. Si ya has enviado o recibido bitcoins alguna vez, seguramente te has dado cuenta que el estado de la transacción suele mostrar paulatinamente la cantidad de confirmaciones que contiene, y sabrás que para que una transacción se considere segura debe contener más de tres confirmaciones.

Las transacciones transmitidas a la red y que no han sido confirmadas se agrupan en algo conocido como mempool.

Para que el proceso comience, el nodo minero agrega una transacción con la recompensa de la minería, llamada transacción “coinbase”. Suele ser la primera transacción en un nuevo bloque y en ella los bitcoin se crean de la nada.

Luego, todas las transacciones se transforman en hashes y se organizan en el “árbol de Merkle”, donde todos los hashes se organizan en pares y se van encadenando hasta el hash raíz o “raíz de Merkle”.

El hash raíz y el hash que identifica el bloque anterior se juntan con un número pseudoaleatorio conocido como “Nonce” y van al encabezado del bloque. Este encabezado, a su vez, se convierte en un hash y genera un identificador que debe ser menor a un valor que establezca el protocolo de Bitcoin y que debe comenzar con un determinado número de ceros, según la dificultad que deba mantener la red.

Los mineros interactúan con el nonce hasta que uno de ellos produce un hash válido y transmite el bloque a la red. Pero un solo minero no puede hacer todo el trabajo, hace falta que varios nodos o mineros confirmen que el hash específico para ese bloque es correcto. Una vez que esto suceda, los nodos agregarán el bloque a su copia de la blockchain y seguirán el proceso para resolver el siguiente bloque.

La minería de Bitcoin está diseñada para que se establezca un único historial de transacciones, que no pueda ser alterado por ninguna entidad. Los nodos que descargan y verifican la cadena son los encargados de dotar de seguridad y estabilidad a la red, pues el registro se mantiene descentralizado y se puede llegar a un consenso sobre cuál es el orden de eventos de la blockchain.

¿Qué son la dificultad y el hashrate?

Entre mayor cantidad de mineros sean añadidos a la red de Bitcoin, mayor será la capacidad de resolver los acertijos en un período de 10 minutos.

El hashrate es la capacidad de procesamiento que posee la red por cada uno de los mineros que están funcionando. Si se suma la potencia de todos los mineros funcionando, se obtiene el hashrate total. El hashrate se representa en unidades como GH/s, TH/s, PH/s o EH/s.

Los acertijos suben o bajan de dificultad para que los nuevos bloques se descubran cada diez minutos. Si el tiempo sube o baja, entonces los acertijos se harán más o menos complejos para que los bloques vuelvan a resolverse en 10 minutos. El ajuste en la dificultad ocurre cada 2.016 bloques.

Pool de minería

A veces, los mineros se unen para obtener más poder de cómputo y aumentar la probabilidad de encontrar un nuevo bloque. Son llamados “pool de minería” y los mineros que lo conforman comparten la recompensa del bloque entre sí, según la capacidad que hayan aportado a la probabilidad de obtención del nuevo bloque.

Cuando un espacio se acondiciona para resguardar muchos equipos de minería que funcionan juntos para aumentar la probabilidad de resolver los hashes, recibe el nombre de granja de minería.

¿Es rentable minar Bitcoin?

Al principio, bastaba con un CPU para minar bitcoin. Actualmente, hace falta adquirir equipos especializados cuyo precio en el mercado sobrepasa los mil dólares cada uno. Esto sucede porque si el poder de cómputo de los mineros aumenta, entonces la dificultad del acertijo hash que deben resolver también lo hace.

Así, los equipos de minería con bajo poder de procesamiento van quedando obsoletos, pues el tiempo y energía que deben emplear para intentar minar Bitcoin no es rentable.

Minería con CPU y GPU

En los primeros tiempos, los procesadores de una computadora servían para minar Bitcoin. Así lo hizo Satoshi Nakamoto el 3 de enero de 2009, cuando minó el bloque génesis. Luego, cuando se unieron más mineros y fue más complicado resolver los acertijos, se dio un salto a las tarjetas de video o GPU que sirvieron durante un tiempo para resolver los problemas de cómputo de la red.

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Anteriormente era rentable minar Bitcoin con GPU. Fuente: Flickr.com

Minería con ASIC

Las siglas ASIC traducidas al español significan “Circuito Integrado de Aplicación Específica”. En el caso de minar Bitcoin, los ASIC se comenzaron a utilizar para obtener mucho mayor poder de cómputo que las GPU y actualmente dominan la actividad. Su uso fue posible gracias a que la versión 0.2 del software de Bitcoin (lanzada en diciembre del 2009) permitía el uso de varios procesadores sistemáticamente.

Periódicamente, nuevos ASIC con mayor poder salen al mercado, y sus fabricantes mantienen una competencia constante para fabricar el minero más potente en su momento.  

Para determinar qué tan rentable es minar Bitcoin debe tomarse en cuenta la potencia del minero solo en conjunto con el pool de minería en el que se encuentre. Pero este factor no garantizará completamente que la minería tendrá beneficios económicos, pues también el precio de Bitcoin, la dificultad presente en la red y el coste de electricidad del sitio donde opere nuestro minero serán determinantes.

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Los chip diseñados específicamente para la minería de Bitcoin desplazaron a las GPU. Fuente: Flickr.com

De hecho, las grandes granjas dedicadas a minar Bitcoin se establecen en sitios donde los costos de la electricidad son bajos, para que la factura a fin de mes por el servicio no consuma los bitcoins obtenidos durante la minería.

Algunos también aprovechan el calor generado por los equipos para generar calefacción, e instalan sus granjas en sitios donde la electricidad es barata y el clima es frío.

¡Continúa aprendiendo con nosotros! Siguiente artículo: Cómo minar bitcoin de manera sencilla.

Imagen principal: Marco Verch en Flickr.com

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