Il termine mining è storicamente riservato a coloro che scavano l’oro e altri metalli nel sottosuolo, ma oggi c’è un nuovo tipo di minatore che cerca un tesoro molto diverso in un modo molto diverso.
I minatori di bitcoin, dotati di computer ad alta tecnologia piuttosto che di una vanga, sono cruciali per l’ecosistema bitcoin: dedicano la potenza di calcolo cruciale necessaria per mantenere la blockchain e verificare le migliaia di transazioni che avvengono ogni giorno, fornendo anche l’immunità della rete agli hacker, la capacità di tracciare il commercio e (l’unico) modo per creare nuovi bitcoin.
Scopri di più sul bitcoin e su come scambiarlo
L’arte di estrarre bitcoin non ha nemmeno dieci anni, ma le ricompense offerte l’hanno già vista evolvere da un’operazione hobbistica che chiunque poteva fare a casa in un mercato industrializzato e ad alta intensità energetica.
La decentralizzazione è il cuore del bitcoin e, mentre l’importanza della blockchain è ben compresa, il modo in cui questo libro mastro pubblico opera è spesso trascurato considerando che non è controllato da una singola persona o entità. Quindi, cos’è il mining di bitcoin e come funziona?
Cos’è il mining di bitcoin?
Il mining di bitcoin è il processo che assicura che il bitcoin funzioni come previsto ed è l’unico modo per aggiungere nuova offerta nel mercato. I minatori sono individui o aziende che contribuiscono alla potenza di calcolo per aiutare a mantenere e far funzionare la rete blockchain che è alla base del bitcoin come moneta digitale.
Per saperne di più sulla tecnologia blockchain
Questi computer sono responsabili della verifica di tutte le transazioni di bitcoin e in cambio hanno l’opportunità di “estrarre” il bitcoin appena creato.
Anche se Internet ha creato un canale di comunicazione veloce e universale in tutto il mondo, lo sviluppo di un sistema veramente decentralizzato in grado di operare su scala globale era ancora frenato da tre grandi domande.
In primo luogo, senza nessuno in controllo, chi terrà un registro di (e sosterrà i costi di registrazione) tutte le transazioni? In secondo luogo, chi terrà conto di questi registratori? E in terzo luogo, come incentivare le persone a diventare registratori?
Satoshi Nakamoto, il fondatore del bitcoin, ha trovato una risposta a tutte e tre le domande. Le persone – conosciute come minatori – userebbero i loro computer per alimentare e mantenere la blockchain, aiutando ad organizzare le transazioni di altre persone.
I computer di altri minatori controllerebbero poi il lavoro per assicurarsi che sia corretto per fornire un consenso pubblico su quali transazioni confermare – se le informazioni del minatore originale non corrispondono a quelle di tutti gli altri, allora è chiaro che qualcosa non va.
In cambio di questo, i minatori vengono pagati per le transazioni e, finché ci sono ancora nuovi bitcoin da produrre, un’opportunità di vincere i nuovi bitcoin che il protocollo rilascia ogni dieci minuti circa.
L’utilizzo dei minatori di bitcoin per far funzionare la blockchain ha risolto molti dei problemi che hanno fatto cadere i sistemi precedenti. È decentralizzata: il libro mastro non è sotto un unico punto di controllo e chiunque può accedere e verificare le transazioni che sono state registrate. È incentivata: le persone hanno un motivo per usare il loro hardware e pagare l’elettricità necessaria per far funzionare la blockchain, in quanto vengono ricompensati con nuovi bitcoin.
Insieme, questo la rende immune agli hacker: il fatto che sia alimentata da una vasta gamma di computer in tutto il mondo piuttosto che da una singola fonte significa che è estremamente improbabile (anche se non impossibile) che qualcuno possa ottenere il controllo di oltre il 50% della rete per prenderne il controllo.
Come funziona il mining di bitcoin?
Oggi, il mining di bitcoin è prevalentemente fatto usando potenti sistemi di computer costruiti appositamente, noti come rigs, che eseguono software su misura giorno e notte.
Tutti i rigs sono stati creati per lo stesso motivo: estrarre nuovi bitcoin. Ma per estrarre questi bitcoin devono assistere nell’aggiornamento del libro mastro pubblico e aiutare a convalidare il lavoro fatto da altri minatori che mantengono la blockchain. Ogni singolo bitcoin esistente è stato creato attraverso il mining, il che significa che ogni bitcoin è di proprietà di un minatore fino a quando (o se) decidono di venderlo.
Ogni transazione bitcoin inizialmente entra nella rete come ‘pending’, o ‘non confermata’, quindi c’è un flusso costante che deve essere verificato dai minatori, al fine di confermare la transazione. Questo è lo stesso principio di una banca che liquida un pagamento con la tua carta di debito.
Queste transazioni contengono tutte le informazioni importanti necessarie per la transazione, come gli indirizzi dei portafogli di ciascuna parte e la data, così come altri dati opzionali come i codici della transazione, i numeri di riferimento o i messaggi.
Miners e hash
I minatori (chiamati anche nodi di mining) iniziano automaticamente a organizzare questi dati. In primo luogo, riducono tutte le informazioni all’interno della transazione in un hash: una stringa alfanumerica di 64 caratteri. Questo non solo condensa grandi quantità di informazioni in un file più piccolo, ma cripta anche le informazioni che l’hash ora rappresenta.
Una volta che l’hash è stato creato, le informazioni sottostanti che rappresenta non possono essere cambiate senza rovinare l’hash, il che allerterebbe il resto dei minatori che operano la blockchain.
Importante, la blockchain è organizzata in ordine cronologico e il software di mining inizia automaticamente a raccogliere le transazioni più recenti prima di passare alla seconda transazione più recente, poi alla terza e così via.
Una volta che una transazione è stata cancellata, viene combinata con le informazioni di un’altra transazione per creare un nuovo hash. Le transazioni continuano ad essere aggiunte e combinate sotto un unico hash fino a formare un blocco. Sono questi blocchi che vengono aggiunti per far crescere la catena di transazioni (da cui il nome blockchain).
Il mining di bitcoin e i nonces
Durante questo processo i minatori fanno a gara tra loro per essere quello che sigilla il blocco in modo che sia pronto per essere inserito nella catena, poiché il minatore che fa questo è l’unico che viene premiato con nuovi bitcoin.
Sigillare i blocchi completi, tuttavia, è un gioco di congetture piuttosto che uno basato sulle abilità. I minatori competono per trovare l’hash del blocco casuale che il protocollo bitcoin sta cercando, inviando rapidamente numerose ipotesi (note come nonces) nella speranza di trovare una corrispondenza.
La natura casuale di questo processo significa che i minatori non possono trovare modelli da seguire o ottenere una migliore comprensione del prossimo hash che sarà necessario per sigillare un blocco e guadagnare nuovi bitcoin: tutto si riduce alla fortuna. Possono, tuttavia, massimizzare le loro possibilità – più potenza di calcolo ha un minatore, più ipotesi può fare.
È lo stesso principio di giocare alla lotteria: si possono acquistare più biglietti per aumentare le possibilità di vincita, ma non c’è garanzia di un premio, indipendentemente da quanti se ne comprano.
Una volta che un minatore sigilla un nuovo blocco, crea un numero di blocco che segue in modo sequenziale l’ultimo blocco aggiunto alla catena, legando matematicamente il nuovo blocco agli altri blocchi di transazioni nella catena che sono già stati confermati e verificati dalla rete basata sul consenso.
Una volta che il nuovo blocco è stato aggiunto alla blockchain, deve essere confermato da altri minatori. Il minatore che ha sigillato il blocco deve far controllare la sua proof-of-work (PoW) dagli altri minatori per assicurarsi che tutte le informazioni siano corrette.
Questo viene fatto da più altri minatori che controllano che l’hash del blocco corrisponda a quello delle informazioni sottostanti che rappresenta, raggiungendo un consenso se il nuovo blocco è legittimo o meno.
Questo modello basato sul consenso è ciò che impedisce ai truffatori di manomettere le transazioni precedenti o nuove e impedisce alle persone di “spendere due volte” (quando qualcuno spende bitcoin che ha già speso e non ha più), poiché la blockchain riconoscerà se qualsiasi nuova transazione coinvolge bitcoin che è già stato speso.
In questa veste, i minatori agiscono essenzialmente come revisori del lavoro degli altri per assicurare che tutti stiano giocando secondo le regole.
Perché la gente estrae bitcoin?
Il minatore che completa il PoW per aggiungere un nuovo blocco alla blockchain – avendo aiutato a verificare un gruppo di transazioni in un certo lasso di tempo – viene ricompensato in due modi: gli viene dato il nuovo bitcoin che il protocollo rilascia, e gli vengono assegnate le commissioni di transazione connesse. Questo è un modo di acquisire bitcoin senza doverli acquistare.
Il protocollo bitcoin detta la velocità e il volume con cui la nuova fornitura di bitcoin viene aggiunta al mercato. Nuovi bitcoin sono rilasciati ai minatori di successo ogni dieci minuti, ma l’algoritmo che controlla questo non è tecnicamente dettato dal tempo.
Invece, è progettato per regolare quanto sia difficile per i minatori sigillare un nuovo blocco, per mantenere il flusso di nuova fornitura costante a quella velocità. Questo significa che il tasso al quale il bitcoin viene rilasciato non viene influenzato quando il numero di minatori in funzione aumenta o quando viene applicata una maggiore potenza di calcolo.
Scopri di più sui fork di bitcoin e su come funzionano
Le ricompense offerte rimangono le stesse indipendentemente da quanti minatori si contendono il blocco, e il nuovo bitcoin offerto rimane lo stesso indipendentemente da quanta potenza di calcolo viene impiegata. L’unica cosa che cambia sono le probabilità che ogni minatore vinca le ricompense in offerta.
Mentre i nuovi bitcoin continueranno ad essere rilasciati in finestre di dieci minuti, il volume di nuovi bitcoin emessi ai minatori di successo cambia, dimezzandosi ogni quattro anni circa (tecnicamente, ogni 210.000 blocchi).
Quando il bitcoin fu estratto per la prima volta da Satoshi nel 2009 la ricompensa era di 50 bitcoin prima di scendere a 12,5 bitcoin nel 2012, e poi giù al livello attuale nel 2016. Il prossimo taglio, fino a 6,25 bitcoin, è previsto per il 2020, quando i minatori sperano che i volumi più bassi siano compensati da prezzi più alti.
Ci saranno sempre e solo 21 milioni di bitcoin in circolazione e la maggior parte sono già stati estratti – il 17 milionesimo bitcoin è stato rilasciato nell’aprile 2018. Il ritmo costante di rilascio di volumi gradualmente più piccoli di nuovi bitcoin significa che l’ultimo bitcoin non sarà estratto fino a circa il 2140.
I minatori sono anche pagati per le transazioni oltre al nuovo bitcoin che viene rilasciato. Le enormi somme che i processori di pagamento e le banche scremano dai miliardi di transazioni che tutti noi conduciamo ogni giorno sono spesso citate come una delle ragioni per cui il bitcoin e le altre criptovalute sono necessarie.
Ma spesso si fraintende che usare il bitcoin non è gratis, anche se è più economico di quello che offre attualmente il sistema finanziario tradizionale. I minatori non sono obbligati ad addebitare le commissioni di transazione e non molto tempo fa le applicavano solo ad alcuni tipi di transazioni, come quelle particolarmente grandi o piccole, ma le entrate derivanti dalle commissioni di transazione sono salite alle stelle e la loro dipendenza da questo flusso di reddito è destinata a crescere.
Il mining di bitcoin è redditizio?
In breve, è impossibile definire se il mining di bitcoin come pratica sia redditizio in generale. Ci sono troppe variabili: il costo dell’hardware e l’energia necessaria per alimentarlo differiscono selvaggiamente in tutto il mondo e il ritorno che ogni minatore offre dipende da quanto è in grado di competere con un numero crescente di concorrenti che si contendono lo stesso premio.
Nello stesso modo in cui le possibilità di un minatore d’oro di trovare una pepita si riducono quando più persone iniziano a scavare nello stesso territorio, le possibilità di un minatore di bitcoin di vincere il nuovo bitcoin e le commissioni di transazione diminuiscono più c’è concorrenza nel mercato. Non ci sono altri depositi di bitcoin da scavare e i minatori di bitcoin devono competere per lo stesso tesoro o non farlo affatto.
Sebbene non si sappia con certezza se l’estrazione di bitcoin sia redditizia in questo momento, sappiamo alcune cose con certezza. Uno, la maggior parte dei minatori di bitcoin sta facendo profitti negli anni iniziali. Due, alcuni minatori devono raccogliere ricompense, altrimenti non ci sarebbe alcun incentivo per loro a continuare ad estrarre. E tre, mentre alcuni potrebbero ancora fare soldi estraendo bitcoin, è certamente meno redditizio di un tempo e più difficile competere che mai.
Questo terzo punto è dimostrato da quanto sia diventato difficile sigillare un nuovo blocco e vincere la ricompensa. Secondo blockchain.com, il livello di difficoltà per trovare un nuovo blocco (misurato dalla potenza di hashing impiegata da tutti i minatori) è aumentato esponenzialmente nel 2018, dimostrando l’aumento della concorrenza.