Nel sistema economico tradizionale gli stati e i governi possono stampare banconote a loro gusto. Questo non succede con Bitcoin per due ragioni:

  1. Esiste un limite di 21 milioni di monete e questo limite non è modificabile.
  2. La quantità di monete liberate come ricompensa per il lavoro svolto è limitato dentro al software e diminuisce alla metà ogni 210.000 blocchi mediante un procedimento chiamato halving

Oggi entrano in circolazione nuove monete ogni 10 minuti e sarà così fino al momento in cui saranno stati emessi i 21 milioni di bitcoin (intorno all’anno 2140). Queste monete sono la ricompensa per il lavoro realizzato dai minatori. I minatori dal canto loro generano e convalidano i blocchi che costituiscono il grande libro contabile della rete blockchain dove vengono registrate tutte le operazioni della rete

Pensiamo a come funzionano le miniere d’oro: consistono in rimuovere terra con macchine pesanti per ottenere oro in quantità sufficienti da pagare le spese di gestione e ottenere benefici. La stessa cosa succede con la miniera di bitcoin dove le macchine sono strumenti informatici complessi che realizzano calcoli computazionali e come ricompensa ottengono due incentivi:

  • Nuovi bitcoin che vengono messi in circolazione
  • Le commissioni delle transazioni.

I minatori ricevono un nuovo problema matematico ogni dieci minuti e il più rapido nel risolverli vince le nuove monete messe in circolazione. Questo problema matematico si basa su calcoli aleatori che hanno come obbiettivo trovare la soluzione e ottenere cosi l’approvazione del blocco. Chi riesce a decifrarlo avrà diritto alla ricompensa sempre che il resto dei membri della rete dica che la risposta è corretta.

“La rete segna il tempo delle transazioni, e contemporaneamente le va Hasheando (effettuare una trasformazione crittografica), che va all’interno di una catena continua di test di lavoro basato sull’ hash, creando una registrazione che non può essere modificato senza rieseguire il test di lavoro. La catena più lunga non solo funge come prova della sequenza di eventi che si è verificata, ma anche come prova che viene dal più grande insieme di potenza della CPU. Sempre che la maggior potenza della CPU sia controllata da nodi che non cooperano per attaccare la rete, questi genereranno la catena più lunga e supereranno gli attaccanti.”

Satoshi Nakamoto nel Bitcoin whitepaper

Funzione del mining

Visto che le crittovalute sono un sistema decentralizzato abbiamo bisogno di un sistema che ci permetta di comprovare tutte le operazioni realizzate ed evitare che qualcuno possa usare la stessa quantità di bitcoin più di una volta oppure sia capace d’introdurre monete false nel mercato. Lo scopo del mining è in sostanza questa: assicurare che nessuno usi le monete due volte e che nessuno possa introdurre bitcoin falsi nel mercato.

Così i minatori controllano le operazioni e uniscono le ultime operazioni create in un gruppo (che chiamiamo blocco). L’insieme dei blocchi è qualcosa di simile a un registro contabile che valida tutti i movimenti ed il saldo degli utenti.

Cooperativa di minatori o Mining Pool

Quanto più grande sia la potenza di computazione più facile diventerà risolvere un blocco e per tanto ottenere una ricompensa. Per questa ragione sono stati creati i mining pool: per realizzare un lavoro di gruppo e ottenere cosi una ricompensa per tutti i membri ed una compensazione equa per il lavoro svolto.

Unirsi in un mining pool ci dà più possibilità di risolvere un blocco e quindi di ottenere una ricompensa. Se lo facessimo individualmente, utente per utente, potremmo non arrivare mai ad ottenere una ricompensa per semplice calcolo di probabilità o perché abbiamo una potenza inferiore a quella della concorrenza.

Ecco perché associarsi con altri utenti che apportano macchine di mining ci garantisce che avremo più possibilità di ottenere un profitto.

La ricompensa per il minatore (miner)

Nel codice di Bitcoin è stabilito che quando si ratifica un blocco si ottiene una quantità determinata di monete. Attualmente si ottengono 12.5 bitcoin per ogni nuovo blocco ratificato però fra non molto questo valore sarà ridotto alla metà. Dobbiamo tener presente che a questa quantità fissa di bitcoin si sommano le commissioni per ognuna delle operazioni.

Ogni 210.000 blocchi si reduce alla metà la quantità di bitcoin che si danno come ricompensa e questo procedimento si conosce come halving. Logicamente il valore di ogni bitcoin deve aumentare perché il mining sia redditizio.

Il prossimo halving sarà il 23 Maggio 2020 alle 06:29:48 che cambierà la ricompensa per blocco dalle 12.5 BTC attuali a 6.25 BTC

“Per convenzione la prima transazione di un blocco è una transazione speciale che genera una nuova moneta che appartiene al creatore del blocco. Questo costituisce un incentivo per far si che i nodi appoggino la rete e crea una forma iniziale per distribuire e mettere in circolazione le monete dato che non esiste un’autorità per crearle Questa addizione stabile di una quantità costante di nuove monete è paragonabile alle miniere d’oro che spendono le loro risorse per metterlo in circolazione. Nel nostro caso le risorse sono il tempo della CPU e l’elettricità che consumano.”

Satoshi Nakamoto nel Whitepaper di Bitcoin

Di cosa ho bisogno per minare bitcoin?

I primi bitcoin sono stati estratti utilizzando il processore del computer, perché pochissime persone stavano minando. Mano a mano che la gente s’incorporava alle miniere di Bitcoin la difficoltà è andata aumentando per l’aumento della potenza di calcolo della rete rendendo molto difficile ottenere una ricompensa. Ed è così che si diede il salto alle schede grafiche perché le GPU (processore grafico) hanno più potenza di calcolo.

Il 16 dicembre 2009 è stata lanciata la versione 0,2 del software Bitcoin che ha incorporato una novità interessante: si permette l’uso di diversi processori nello stesso sistema. Siamo ad una svolta.

Ciò che ha permesso la V 0,2 di Bitcoin è stato lo sviluppo di macchine specializzate per l’informatica: L’ASIC. Fondamentalmente un ASIC è un computer che ha molti processori i quali hanno aumentato notevolmente la potenza di calcolo di ciascuno di questi sistemi lasciando l’estrazione con le schede grafiche completamente obsoleta.

La difficoltà e l’Hashrate

Dobbiamo capire che, quante più apparecchiature informatiche si aggiungono alla rete più aumenta la capacità di calcolo della rete, ma allo stesso tempo aumenta la concorrenza per ottenere una ricompensa.

La difficoltà è il calcolo necessario per garantire che i blocchi siano ottenuti ogni dieci minuti. Se i nuovi blocchi improvvisamente venissero generati in meno di 10 minuti di media durante 2016 blocchi, Bitcoin si reimposterà automaticamente per aumentare la complessità del problema. Se improvvisamente la media in quei 2016 blocchi superasse i 10 minuti accadrebbe il contrario

L’Hashrate è la capacità di elaborazione della rete Bitcoin per ognuno dei computer che vengono aggiunti. La somma della potenza di tutti i computer della rete dà come risultato l’hashrate totale della rete.

Profitti della miniera Bitcoin

A seconda della potenza dell’ASIC che abbiamo e il pool in cui siamo avremo più o meno probabilità di ottenere bitcoin. La redditività dipende dal valore del Bitcoin, dalla difficoltà della rete e da un altro fattore determinante: il costo elettrico

Il prezzo dell’elettricità sarà quello che realmente determina se è fattibile o no minare Bitcoin e se otterremo un risarcimento per il lavoro svolto. Le grandi fattorie di mining  sono di solito installate in paesi o zone con accesso ad elettricità poco costosa, soprattutto basata sulle energie rinnovabili, principalmente idraulica. In molti paesi, come per esempio Italia e Spagna, non è possibile minare bitcoin per via dell’elevato costo dell’energia elettrica.

Non solo dobbiamo prendere in considerazione l’elettricità diretta necessaria per alimentare il miner, abbiamo anche bisogno di refrigerare costantemente per tutto il calore che generano per cui il costo elettrico aumenta significativamente

Dobbiamo anche prendere in considerazione il costo di acquisire l’attrezzatura e la concorrenza o, che poi è lo stesso, il numero di macchine che operano sulla rete e che di solito aumentano. Tutti questi fattori faranno sì che il nostro mining, insieme al costo elettrico, possa essere o no redditizio.

Infine, occorre tener conto del fatto che lo sviluppo di nuovi sistemi specializzati per l’estrazione di Bitcoin è sempre possibile e quindi in qualsiasi momento il nostro ASIC potrebbe diventare obsoleto o, per dirlo in un altro modo, diminuisca il profitto.

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