Nel sistema economico tradizionale, stati e governi possono stampare le banconote a loro piacimento. Questo non accade su Bitcoin per due motivi:

  1. Esiste un limite di 21 milioni di monete e questo numero non può essere modificato.
  2. Il numero di monete rilasciate come ricompensa per il lavoro svolto è limitato nel software e si dimezza ogni 210.000 blocchi tramite un meccanismo chiamato halving.

Fino al momento in cui i 21 milioni di bitcoin verranno minati completamente (nel 2140 circa), vengono messe in circolazione nuove monete ogni 10 minuti. Queste monete le guadagnano i miner come compenso per il lavoro svolto. I miner a loro volta generano e convalidano i blocchi che compongono il grande libro contabile della rete blockchain.

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Se pensiamo all'estrazione dell'oro, quest'ultima consiste nello scavare nella terra con macchine pesanti per ottenere oro in quantità sufficiente a coprire i costi di sfruttamento e ottenere un profitto. Lo stesso accade col bitcoin mining, con l'eccezione che i macchinari sono apparecchiature informatiche complesse che realizzano calcoli computazionali e come risultato ottengono due incentivi:

  • Messa in circolazione di nuovi bitcoin
  • Le commissioni sulle transazioni

Il processo di bitcoin mining è sempre lo stesso: i miner ricevono un nuovo problema matematico ogni dieci minuti e colui che lo risolve più velocemente ottiene le nuove monete che vengono messe in circolazione. Questo problema matematico si basa su calcoli casuali che mirano a trovare la soluzione e ottenere così la convalida del blocco. Chi lo decifra riceve la ricompensa, a condizione che il resto dei membri della rete confermi che la risposta è corretta.

“La rete stampa un marcatore temporale sulle transazioni facendo hashing sulle stesse (trasformazione crittografica) e incatenandole in una catena di proof-of-work basata sugli hash. Si forma quindi una registrazione che non può essere modificata senza rifare la proof-of-work. La catena più lunga non solo serve come prova della sequenza di eventi che si sono verificati, ma anche come prova che essa proviene dal gruppo più grande di potenza CPU. Fintanto che la maggior parte della potenza CPU è controllata da nodi che non cooperano per attaccare la rete, questi genereranno la catena più lunga e supereranno gli utenti malintenzionati ".
Satoshi Nakamoto in White Paper sui bitcoin

Funzione del mining

Poiché le criptovalute sono un sistema decentrato, abbiamo bisogno di un sistema che ci permetta di controllare tutte le operazioni effettuate. È importante impedire a qualcuno di utilizzare la stessa quantità di bitcoin più di una volta o di poter introdurre sul mercato monete contraffatte. La missione del mining è fondamentalmente quella di assicurare che nessuno usi le monete due volte e che nessuno porti sul mercato bitcoin falsi.

Pertanto, i miner esaminano le transazioni e raccolgono le ultime transazioni create in un gruppo chiamato blocco. L'insieme di blocchi potrebbe essere paragonato all'insieme di pagine di un grande libro contabile o ledger, che riporta tutti i movimenti e il saldo di ciascun utente.

Mining cooperativo o Mining pool

Maggiore è la potenza di calcolo, più facilmente sarà possibile risolvere un blocco e quindi ottenere una ricompensa. È per questo motivo che sono state create le mining pool, per realizzare una collaborazione e ottenere così una giusta ricompensa da dividere tra tutti coloro che hanno preso parte al lavoro.

Entrare a far parte di una mining pool garantisce più possibilità di risolvere un blocco e riscuotere la ricompensa. Se si facesse individualmente, per utente, si potrebbe non ottenere mai una ricompensa per semplice probabilità oppure perché si è dotati di una potenza di calcolo inferiore rispetto alla concorrenza.

Quindi la collaborazione con altri utenti che usano macchine per minare bitcoin garantisce maggiori possibilità di ottenere una ricompensa.

La ricompensa per il miner

All'interno del codice Bitcoin è stabilito che, quando un blocco viene convalidato, si ottiene una certa quantità di monete. Attualmente, si ottengono 6,25 bitcoins per ogni nuovo blocco validato; ciò a causa del terzo halving del Bitcoin avvenuto l'11 maggio 2020. Dobbiamo tenere presente che a questa quantità fissa di bitcoin si aggiungono le commissioni per ciascuna transazione.

Ogni 210.000 blocchi, la quantità di bitcoin che viene data come ricompensa si dimezza, un'operazione nota come halving. Ciò implica che il valore di ogni bitcoin deve aumentare affinché il mining possa mantenersi redditizio.

“Per convenzione, la prima transazione nel blocco è una transazione speciale che conia una nuova moneta di proprietà del creatore del blocco. Questo fornisce un incentivo ai nodi affinché sostengano la rete, fornisce un modo per la distribuzione iniziale di monete e mette in circolazione le monete dato che non c'è alcuna autorità centrale che le emetta. L'aggiunta costante di una data quantità di nuove monete è analoga al processo dei minatori d'oro che spendono risorse per incrementare la quantità di oro in circolazione. Nel nostro caso, viene spesa potenza CPU e viene consumata energia elettrica ".
Satoshi Nakamoto in White Paper sui bitcoin

Di cosa ho bisogno per minare bitcoin?

I primi bitcoin sono stati minati utilizzando i processori o le CPU delle apparecchiature informatiche perché pochissime persone si dedicavano al mining. In effetti, inizialmente Satoshi Nakamoto è stato il solo a minare sulla rete Bitcoin, e si ritiene che altri miner si siano uniti poco tempo dopo. Ma, man mano che aumentava il numero di persone che si dedicavano al mining, aumentava di conseguenza la difficoltà dovuta alla crescita della potenza di calcolo della rete e ciò rendeva molto difficile ottenere una ricompensa. Per questo motivo si è passati alle schede grafiche perché i GPU (processore grafico) hanno più potenza di calcolo del processore.

Il 16 dicembre 2009 è stata lanciata la versione 0.2 del software di Bitcoin che incorporava un'interessante novità ovvero permetteva l'utilizzo di più processori nello stesso sistema. Questo giorno segnò un prima e un dopo.

Ciò che ha consentito la versione 0.2 di Bitcoin è stato lo sviluppo di macchine specializzate per il calcolo: gli ASIC. Fondamentalmente, un ASIC è un computer specializzato che ha molti processori. La potenza di calcolo di ciascuno di questi sistemi è molto più elevata e ha fatto sì che il mining con schede grafiche risulti completamente obsoleto. Sebbene un ASIC non possa servire come un normale PC, questi possono seguire perfettamente le istruzioni necessarie per eseguire il mining in modo estremamente efficiente.

La difficoltà e l'hash rate

Dobbiamo capire che, più apparecchiature informatiche vengono aggiunte alla rete, più aumenta la potenza di calcolo della stessa. E, al contempo, c'è più competitività per ottenere una ricompensa.

La difficoltà è il calcolo necessario per garantire che i blocchi vengano ottenuti ogni dieci minuti. Se i nuovi blocchi venissero generati improvvisamente in media in meno di 10 minuti durante 2016 blocchi, Bitcoin si riaggiusterebbe automaticamente per aumentare la complessità del problema. L'opposto si verifica se all'improvviso la media in quei 2016 blocchi aumentasse di 10 minuti.

L' hash rate, invece, è la capacità di elaborazione della rete di Bitcoin per ciascuno dei dispositivi aggiunti. La somma della potenza di tutti i dispositivi della rete dà come risultato l'hash rate totale nella rete.

Redditività del mining di Bitcoin

A seconda della potenza dell'ASIC e del pool in cui ci troviamo, avremo più o meno possibilità di ottenere bitcoin. La redditività dipende dal valore del Bitcoin, dalla difficoltà della rete e dal fattore determinante: il costo dell'energia elettrica.

Il prezzo dell'elettricità è quello che determina realmente se sia possibile o meno minare bitcoin e se sia possibile ottenere un compenso per il lavoro svolto. Le grandi miniere vengono solitamente installate in paesi o aree in cui è possibile accedere a elettricità a basso costo, soprattutto basata su energie rinnovabili, principalmente energia idroelettrica. Purtroppo in Spagna, a causa dell'elevato costo dell'elettricità, non è possibile minare bitcoin.

Non dobbiamo solo tenere in considerazione l'elettricità diretta necessaria per alimentare il miner. Ma anche quella che serve per raffreddare tutto il calore che si genera; pertanto il costo dell'energia elettrica aumenta in modo significativo.

Dobbiamo considerare il costo di acquisto del dispositivo e la concorrenza, il che equivale al numero di macchine che lavorano nella rete e che tende ad aumentare. Ciò farà sì che la nostra operazione di mining unita al costo dell'energia elettrica sia più o meno redditizia.

Infine, occorre tener presente lo sviluppo di nuovi sistemi specializzati. I sistemi per il mining di bitcoin sono ancora in fase di sviluppo e questo può significare che in qualsiasi momento il nostro ASIC potrebbe diventare obsoleto oppure che si potrebbe ridurre la redditività.

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