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El minado de criptomonedas es uno de los procesos más importantes, si no el que más, para el funcionamiento de cualquier cadena de bloques. Está relacionado con la creación, la seguridad y los incentivos de la blockchain. Puede ser una oportunidad de inversión y a la vez dar más entendimiento sobre las claves de esta tecnología.
Una blockchain es, como su palabra lo indica, una cadena de bloques. En cada bloque se escriben las transacciones de los usuarios, es decir, los movimientos de monedas que se realizaron. Muchos lo comparan con un libro contable, donde se puede pensar cada renglón como una nueva transacción y cada página como un bloque.
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Minar criptomonedas consiste en agregar un nuevo bloque a la cadena. Gracias a esto, es como la cadena va creciendo siempre hacia adelante. El nuevo bloque está unido con criptografía al bloque anterior, y se unirá de la misma forma con el siguiente. Así se forma una cadena, de allí el nombre.
El minero que agregue este bloque a la cadena será el que reciba la recompensa. En el caso de la red de Bitcoin, la recompensa hoy está establecida en 6,25 bitcoins.
Pero… ¿qué hacen los mineros para agregar el bloque?
Los mineros son los encargados de tomar todas las transacciones que están pendientes de los usuarios y agregarlas a un nuevo bloque. De esta manera las transacciones quedan registradas permanentemente en la blockchain y nadie puede modificarlas. El nuevo bloque que monta el minero debe firmarse con algunos elementos. Los 3 más importantes son: el hash del bloque anterior, una marca de tiempo (fecha y hora) y un nonce.
El hash es el resultado de una función criptográfica. Puede convertir cualquier serie de datos de origen en un identificador único e irrepetible que tiene una longitud específica. En el caso de Bitcoin son 256 bits. Cualquier modificación, por más pequeña que sea, en el contenido de un bloque generará un hash totalmente diferente. La combinación de números y letras será otra.
La red establece de antemano la extensión que debe tener el hash resultante. Con esto, cambia la dificultad, ya que los mineros deben conseguir un hash de un tamaño menor o igual al que define la red. Para lograr esto realizan pruebas con diferentes nonces.
Nonce significa “número de un solo uso” y es simplemente un número. Un número cualquiera. Pero una vez que se utilizó uno, no puede volver a ser utilizado en toda la cadena de bloques.
Así, el proceso de minado comienza con probar un nonce aleatorio. Con este valor y todos los otros datos generan un hash. Luego verifican si el nuevo hash se adapta a las características solicitadas por la red. Si lo hace, pueden generar el nuevo bloque ya que cumplieron todas las condiciones. Si no lo hace, tienen que repetir el proceso. Prueban otro nonce que no haya sido utilizado antes, generan el hash y comprueban con los requisitos de la red. Así hasta dar con el nonce correcto.
Al ser el nonce un número cualquiera, aleatorio y que debe pasar por una función criptográfica para saber si es el correcto, este es un proceso que solo se puede resolver con prueba y error.
Por esto los mineros realizan el proceso miles de veces por segundo hasta encontrar el que se adapte a todas las condiciones. Todos los mineros conectados a la red están compitiendo para ser quien encuentre el nonce que brinde el hash correcto, ya que el que lo haga obtendrá la recompensa más todas las comisiones que pagaron los usuarios de la red.
El poder de minado
Este proceso de prueba para resolver la ecuación criptográfica se realiza con hardware. En los inicios de Bitcoin se podían usar simples CPU domésticas, pero a medida que la red comenzó a crecer se empezaron a utilizar tarjetas gráficas, que tenían mayor poder de cómputo. En la actualidad es necesario contar con hardware específico para la minería. Se llaman ASICs, Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas, por sus siglas en inglés.
Las ASICs tienen un poder de cómputo muy grande. Uno solo puede generar alrededor de 90 billones de hashes por segundo, o 90 Th/s (tera hashes por segundo). Por muy grande que parezca este número, la tarea de resolver el problema criptográfico es tan complejo que los mineros tienen de a decenas o cientos de equipos realizando cálculos.
Incluso, en toda la red de Bitcoin en la actualidad, el poder de cómputo de todos los mineros conectados a la red es de 170 Eh/s. Esto es 170 Exahashes o 170 quintillones de hashes por segundo a nivel mundial. Con esta capacidad se tarda alrededor de 10 minutos en minar un bloque.
Los 10 minutos es un número establecido a priori en la programación de Bitcoin, y la red va aumentando o reduciendo la dificultad del minado para que cada nuevo bloque sea creado cada 10 minutos.
Minería… ¿para qué?
Cuando se creó Bitcoin, se pensó en los problemas que podrían generarse si esta tecnología comenzaba a ser utilizada por muchas personas. Uno de ellos fue la seguridad. Como solución a este tema, idearon la Prueba de Trabajo o Proof of Work (PoW).
En PoW se utiliza la fuerza de cómputo de los mineros para brindarle seguridad a la red. La seguridad es necesaria para que nadie pueda alterar el registro de transacciones que se escriben cada vez que se crea un bloque. Si no existiese este sistema, cualquier persona podría tomar el control del 51% de la red y, con esto, comenzar a alterar el registro contable a su gusto.
Tipos de minería
La prueba de trabajo es el primer sistema de seguridad que se creó, y tiene muchos beneficios en esta materia. Es un sistema muy robusto y altamente resistente a ataques que intenten hacerse con el control total de la cadena de bloques. El problema surge a la hora del uso masivo.
Ya que cada bloque se crea cada 10 minutos y puede almacenar una cantidad de transacciones limitada, Bitcoin puede procesar unas 7 transacciones por segundo. Algo que no es muy útil si todo el planeta desea usarlo para gastos del día a día. Como alternativa a la PoW nació la Prueba de Participación o Proof of Stake (PoS).
Con la PoS no es necesario tener hardware para minar, sino que son los mismos usuarios quienes bloqueando sus tokens en la red pueden aportar a la seguridad. De esta forma se elimina la necesidad de un hardware y se reduce drásticamente el consumo de energía.
De hecho, muchas de las nuevas cadenas de bloques que se crean están basadas en este protocolo. Los usuarios que bloquean sus monedas en la red reciben a cambio una recompensa en la misma moneda por su aporte a la cadena de bloques.
Con la prueba de participación también mejora la escalabilidad para uso masivo, además de ser más amigables con el medio ambiente.
Minado y rentabilidad
El minado de criptomonedas es una industria que ha crecido en cantidad. Con el auge que tuvo este sector en el último tiempo, los equipos para minar han recibido una altísima demanda. Sumado a esto, se encuentra la escasez de chips, que limita a las industrias su capacidad de producir suministros para minado. Este combo generó que el precio de los equipos de minería aumentara drásticamente.
Para minar Bitcoin es necesario contar con ASICs, equipos que son muy eficientes a nivel energético pero su precio es bastante elevado, alrededor de los 14 mil dólares cada uno. Eso sí, una vez funcionando su rentabilidad estimada es de 0,017 BTC al mes, unos 700 dólares.
Para minar Ethereum (ETH), la segunda criptomoneda en capitalización de mercado, se utilizan tarjetas de video, también llamadas GPU. El costo inicial de la inversión es más accesible: una tarjeta gráfica tope de gama cuesta alrededor de 3.000 dólares.
Al conjunto de varias GPU para minar se le llama “rig”. La rentabilidad de un rig de 3 placas tope de gama que minan ETH, puede rondar los 0,147 ETH al mes, unos 475 dólares.
Estos son valores en bruto tomados de una web que se dedica a calcular la rentabilidad de cada hardware de minado. Para obtener un valor de la ganancia estimada es necesario tener en cuenta también los gastos de electricidad. Este un factor clave a la hora de considerar si merece la pena la inversión. Debe ser considerado tanto el consumo energético propio de los equipos, como el de los sistemas de refrigeración, ya que además de consumir mucha energía, también generan mucho calor.
La unión hace a las ganancias
El principal problema que se encuentra a la hora de minar es que se está compitiendo con la red de todo el mundo. Si el equipo de minería que se posee no es lo suficientemente potente, será más difícil obtener la recompensa. Un minero en solitario podría estar varios meses o más tiempo hasta poder crear un bloque.
Para solucionar esto, existen los pools de minería. Son sitios donde muchos mineros aúnan su poder de cómputo para obtener la solución en conjunto y de esta manera poder obtener más recompensas. El premio obtenido se divide entre todos los mineros
Los pools brindan la infraestructura para que esto suceda y a cambio cobran una comisión de la recompensa. Es una forma muy eficiente de obtener ingresos constantes cuando se tiene un equipo de minería pequeño.
Mejoras a las que estar atento
Hoy en día una de las redes más elegidas por aquellos que quieren ingresar al minado de criptomonedas es Ethereum. Gracias a su protocolo PoW permite un bajo costo de entrada e incluso que muchas personas aprovechen su PC de escritorio para comenzar en este sector.
Para los que realizan una inversión inicial específica para introducirse, es importante tener en cuenta que Ethereum se encuentra en un proceso de migración de sistemas. Pasará de ser PoW a PoS, prescindiendo del minado con hardware para la seguridad.
Este proceso ya se encuentra en marcha y los usuarios de ETH pueden fijar sus monedas a cambio de recompensas y brindar seguridad a la red. En paralelo, también se continúa minando con hardware.
Con la actualización Arrow Glacier de Ethereum, en diciembre de 2021, se implementó la actualización EIP 4345. Esta pospuso la implementación de la “bomba de dificultad” para junio de 2021. Lo que se busca con la “bomba de dificultad” es aumentar la complejidad de minado al punto de que no sea rentable y se produzca el traspaso total hacia la Prueba de Participación.
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