La gente dice que un "bloque está minado". Qué significan exactamente? Sé que la minería está relacionada con un grupo de personas que hacen mucho trabajo y son recompensados por el poder y la energía que utilizaron durante el proceso. Pero, ¿qué proceso están realizando y por qué? Leí en el libro blanco de bitcoin que realizan trabajos como adivinar el número de anuncio que es un número generado aleatoriamente adjunto al bloque. Entonces, ¿es realmente necesario adjuntar este número aleatorio al bloque que contiene transacciones en primer lugar y luego desperdiciar recursos en adivinarlo? No quería inundar este portal con pequeñas preguntas como esta, así que creo que solo de una vez la explicación de esto funcionará.
Cuando escuchas sobre la "minería" de bitcoin, imaginas que se extraen monedas del suelo. Pero bitcoin no es físico, entonces, ¿por qué lo llamamos minería?
Porque es similar a la minería de oro en que los bitcoins existen en el diseño del protocolo (al igual que el oro existe bajo tierra), pero aún no han salido a la luz (al igual que el oro aún no ha sido desenterrado). El protocolo bitcoin estipula que existirán 21 millones de bitcoins en algún momento. Lo que hacen los "mineros" es sacarlos a la luz, unos pocos a la vez.
Pueden hacer esto como recompensa por crear bloques de transacciones validadas e incluirlas en la cadena de bloques.
Retrocediendo un poco, hablemos de "nodos". Un nodo es una computadora poderosa que ejecuta el software de bitcoin y ayuda a mantener el funcionamiento de bitcoin al participar en la transmisión de información. Cualquiera puede ejecutar un nodo, simplemente descarga el software de bitcoin (gratis) y deja un determinado puerto abierto (el inconveniente es que consume energía y espacio de almacenamiento: la red en el momento de escribir este artículo ocupa unos 145 GB). Los nodos distribuyen las transacciones de bitcoin por la red. Un nodo enviará información a unos pocos nodos que conoce, quienes transmitirán la información a los nodos que conocen, etc. De esa manera, termina recorriendo toda la red con bastante rapidez.
Algunos nodos son nodos de minería (generalmente denominados "mineros"). Estos agrupan transacciones pendientes en bloques y los agregan a la cadena de bloques. ¿Cómo lo hacen? Resolviendo un complejo rompecabezas matemático que forma parte del programa bitcoin e incluyendo la respuesta en el bloque. El rompecabezas que debe resolverse es encontrar un número que, cuando se combine con los datos en el bloque y se pase a través de una función hash, produzca un resultado que esté dentro de un cierto rango. Esto es mucho más difícil de lo que parece.
(Para los amantes de las trivias, este número se llama "nonce", que es una concatenación de "número usado una vez". En el caso de bitcoin, el nonce es un número entero entre 0 y 4 294 967 296).
¿Cómo encuentran este número? Adivinando al azar. La función hash hace que sea imposible predecir cuál será la salida. Entonces, los mineros adivinan el número misterioso y aplican la función hash a la combinación de ese número adivinado y los datos en el bloque. El hash resultante tiene que empezar con un número preestablecido de ceros. No hay forma de saber qué número funcionará, porque dos enteros consecutivos darán resultados muy diferentes. Es más, puede haber varios nonces que produzcan el resultado deseado, o puede que no haya ninguno (en cuyo caso los mineros siguen intentándolo, pero con una configuración de bloque diferente).
El primer minero en obtener un hash resultante dentro del rango deseado anuncia su victoria al resto de la red. Todos los demás mineros dejan de trabajar inmediatamente en ese bloque y comienzan a tratar de averiguar el número misterioso para el siguiente. Como recompensa por su trabajo, el minero victorioso obtiene un nuevo bitcoin.
Al momento de escribir, la recompensa es de 12.5 bitcoins. Aunque no es un trato tan cómodo como parece. Hay muchos nodos mineros que compiten por esa recompensa, y es una cuestión de suerte y poder de cómputo (cuantos más cálculos de adivinanzas puedas realizar, más suerte tendrás).
Además, los costos de ser un nodo minero son considerables, no solo por el potente hardware necesario (si tiene un procesador más rápido que sus competidores, tiene más posibilidades de encontrar el número correcto antes que ellos), sino también por las grandes cantidades de electricidad que consumen estos procesadores.
Y, la cantidad de bitcoins otorgados como recompensa por resolver el rompecabezas disminuirá. Ahora es 12,5, pero se reduce a la mitad cada cuatro años más o menos (el próximo se espera para 2020-21). El valor de bitcoin en relación con el costo de la electricidad y el hardware podría aumentar en los próximos años para compensar parcialmente esta reducción, pero no es seguro.
La dificultad del cálculo (el número requerido de ceros al comienzo de la cadena hash) se ajusta con frecuencia, por lo que se tarda en promedio unos 10 minutos en procesar un bloque.
¿Por qué 10 minutos? Esa es la cantidad de tiempo que los desarrolladores de bitcoin creen que es necesario para un flujo constante y decreciente de nuevas monedas hasta que se alcance el número máximo de 21 millones (esperado en algún momento en 2140).
créditos: https://www.coindesk.com/information/how-bitcoin-mining-works/
Rátik