¿Qué es la criptominería?

El 3 de enero de 2009, se inició la primera operación minera de Bitcoin y se envió una recompensa de 50 BTC a la dirección 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa . Aunque no está confirmado, lo más probable es que haya sido para el misterioso Satoshi Nakamoto, el inventor de Bitcoin. Si bien no se registraron transacciones oficiales en el bloque de génesis, el texto incorporado, “The Times 03 / Ene / 2009 Canciller al borde del segundo rescate para los bancos” fue un guiño a la crisis financiera de la época, y un gran motivador detrás de la descentralización. inicio de la moneda.

Avance rápido hasta mayo de 2021, y esos 50 bitcoins le generarán $ 2.9 millones de dólares. Sin embargo, debido a una peculiaridad en el sistema o una implementación intencional en el código, los primeros 50 BTC no se pueden gastar. En cambio, la primera operación minera lanzó lo que se convertiría en un reconocimiento global de la visión de Satoshi Nakamoto de una moneda descentralizada, y se convertiría en una fuerza financiera y técnica a tener en cuenta.

Hoy en día, hay al menos 1 millón de “mineros” únicos solo para Bitcoin, sin mencionar todas las demás monedas criptográficas que existen. Estos mineros suelen aparecer en las noticias por las peores razones: gastar teravatios-hora de energía anualmente (.51% de la producción mundial de electricidad) para fines mineros; engullir GPU el día del lanzamiento a pesar de la escasez de silicio; e introduciendo casos de uso digital novedosos, aunque algo controvertidos, como CryptoKitties y tokens no fungibles (NFT).

¿Cómo está pasando todo esto? ¿Qué papel juega el minero? ¿Y cómo podría esto cambiar el panorama de la informática en el futuro?

Antes de profundizar en los detalles de la minería de criptomonedas, vale la pena comprender la visión original de Satoshi con respecto a la motivación de una criptomoneda y el uso de la cadena de bloques para abordar un conjunto de problemas técnicos muy específicos.

La Visión de Satoshi

Según el documento técnico original, Bitcoin es “una versión puramente peer-to-peer de efectivo electrónico” dirigida directamente a las instituciones financieras modernas que actúan como intermediarios para las transacciones financieras. El problema principal con respecto a las instituciones financieras modernas, según Satoshi Nakamoto, es la confianza inherente requerida para todas las transacciones.

Esta confianza podría potencialmente conducir a un fraude no identificable por parte del intermediario, incurrir en un alto costo de mediación entre clientes o involucrar complejidad incluso con transacciones pequeñas y casuales tan comunes como una transferencia bancaria .

Para abordar estos problemas, Satoshi describió un sistema de pago electrónico distribuido (es decir, no centralizado) basado en pruebas criptográficas en lugar de confianza. Tal esquema, argumentó, haría que las transacciones financieras fueran inmutables y “computacionalmente impráctico de revertir” y ayudaría a proteger contra el fraude. Todo esto al mismo tiempo que elimina la necesidad de un tercero de confianza durante las transacciones.

Si bien es genial en teoría, había un pequeño desafío técnico que necesitaba ser resuelto. Es decir, en un libro mayor público, cualquiera puede reclamar una transacción incluso sin los fondos necesarios. ¿Quién está ahí para arbitrar y afirmar que todas las transacciones que se realizan están respaldadas por la cantidad adecuada de fondos?

Por ejemplo, si Alice tiene $ 100 al comienzo del día, podría prometer a Bob, Charlie y David de forma independiente que les enviaría $ 100 a cada uno al final del día. Si bien Alice podría mostrarles que ella posee $ 100 y que todos estarían contentos y aceptarían la transacción, Alice solo tiene $ 100. Por lo tanto, si al final del día, el libro mayor público (que una vez finalizado está escrito en piedra, por así decirlo) incluye 3 transacciones iniciadas por Alice por $ 100, el sistema se rompería y nadie querría usarlo.

Con un sistema centralizado como en los bancos de hoy en día, existiría un solo libro mayor que puede validar cuánto dinero tiene una determinada persona y, por lo tanto, puede garantizar que el cliente no pueda gastar más de lo que posee. Sin embargo, cuando se habla de un sistema descentralizado de igual a igual, ¿quién está ahí para evitar que una persona inteligente gaste su dinero varias veces rápidamente antes de ser atrapado?

Para abordar este problema potencial, los mineros criptográficos ingresan al campo de juego. Esencialmente, los mineros desempeñan el papel de banquero descentralizado y realizarán el trabajo pesado necesario para garantizar que el sistema funcione como se espera sin doble gasto. A cambio de su trabajo, serán recompensados ​​con algunas criptomonedas.

Para Bitcoin específicamente, los mineros compitieron originalmente por una recompensa de 50 BTC aproximadamente cada 10 minutos. Hoy, esa recompensa ha visto 3 “reducciones a la mitad”, lo que redujo la recompensa de 50 BTC a 6.25 BTC. El próximo evento de reducción a la mitad se espera en 2024, y los mineros continuarán experimentando eventos de reducción a la mitad hasta que se extraigan los 21 millones de Bitcoins (se espera que sea alrededor de 2040).

Como dice Vitalik Buterin, el creador de Ethereum, “la motivación detrás de los eventos a la mitad es mantener la inflación bajo control”. Una vez que se extraen todos los Bitcoins (o cualquier criptomoneda), la red seguirá funcionando con tarifas de transacción.

Pero, ¿por qué existe toda esta complejidad? ¿Doble gasto, prueba de confianza criptográfica, reducciones a la mitad, un suministro limitado de monedas criptográficas, un libro mayor inmutable y una cadena de bloques distribuida? Todo esto se remonta al documento original de Satoshi, que tenía como objetivo crear un sistema de efectivo electrónico con controles y contrapesos adecuados, al tiempo que trasladaba el poder financiero de las fuerzas centralizadas a las masas distribuidas.

Si esa visión se ha cumplido o secuestrado, todavía es tema de debate. Sin embargo, dejando de lado la economía, ¿cómo surgió un sistema de este tipo a partir de un sencillo informe técnico de 9 páginas?

Echemos un vistazo técnico en profundidad al funcionamiento interno de lo que están haciendo los mineros de computación (ya sea a sabiendas o inadvertidamente) para permitir la revolución de las criptomonedas.

Llevando las criptomonedas a las criptomonedas

El documento original de Bitcoin no mencionó la palabra GPU en absoluto. De hecho, se centró por completo en las CPU como hardware de referencia para los mineros. Ahora, incluso las GPU pueden estar desactualizadas, ya que los mineros incondicionales probablemente necesiten FPGA o ASIC para ser competitivos y encontrar oro para ganar la recompensa minera. ¿Cuál es la principal diferencia entre estas diferentes arquitecturas, en el contexto de la minería de criptomonedas? La respuesta: un alto nivel de paralelismo para la tarea específica de resolver un problema matemático difícil.

El trabajo del minero es doble. (1) Para validar bloques de datos y agregar transacciones a la cadena de bloques. Solo un minero puede realizar esta operación a la vez y agregar un nuevo bloque. Por lo tanto, para tener el honor de organizar el siguiente bloque de transacciones, el minero debe (2) ser el primero en encontrar el número hexadecimal correcto de 64 dígitos (un “hash”) que complete un problema numérico.

La buena noticia para el minero es que el problema matemático no es tan difícil. El objetivo es encontrar el número correcto (tradicionalmente llamado “nonce”) que cuando se conecta a una función criptográfica (SHA-256, en el caso de Bitcoin) producirá un número menor que un valor definido. La mala noticia es que identificar el nonce correcto es prácticamente una conjetura, ya que es una función criptográfica después de todo.

Lo que los mineros están haciendo esencialmente con sus procesadores computacionales masivos y mucha electricidad es adivinar muchos nonce’s en paralelo. Sin embargo, el nonce en sí mismo es solo un medio para un fin: lo que el minero realmente busca es el valor hash correcto que se calcula como resultado del nonce correcto.

Para hacer esto más concreto, eche un vistazo al siguiente bloque de la cadena de bloques de Bitcoin:

Verás muchas cosas en el bloque, pero si miras el Hash, encontrarás el número objetivo que buscan los mineros. Una cosa que puede notar que se destaca es la cantidad de ceros a la izquierda en el Hash: esto no es por accidente, y de hecho es lo que ayuda a determinar la dificultad del algoritmo de minería. Más sobre esto en un momento.

El nonce que se utilizó para generar el bloque 678411 fue 2,217,356,589 (o 0x842a2d2d en hexadecimal). El nonce se usa junto con muchos otros valores (incluidos elementos como el hash del bloque anterior, la raíz de Merkle, una marca de tiempo, etc.) de modo que el Hash de estas entidades juntas producirá un valor menor que un objetivo específico de 00000000000000000006c9fad44b7f37429b239d99d50396df13f8c4f4fa9194.

Para comprender la complejidad computacional de esta función criptográfica, aquí hay una calculadora útil que puede usarse para calcular el SHA-256 de un mensaje arbitrario.

Ahora, imagina que el “mensaje” es un resumen de múltiples transacciones (como Alice le envió a Bob $ 100) y varias metafechas (bloques anteriores hash, Merkle Root, marca de tiempo, etc.) y el nonce. El desafío es identificar el nonce correcto que, cuando se incluye como parte del mensaje, producirá una salida con 19 ceros a la izquierda.

Notarás que mientras juegas con esta calculadora, esto es prácticamente “aleatorio”, y requerirá una gran cantidad de conjeturas para obtener cualquier conjunto de ceros a la izquierda, y mucho menos al menos 19. De hecho, en un nivel alto, por Al cambiar el número de ceros iniciales, puede aumentar la dificultad relacionada con la extracción del bloque y, por lo tanto, mantener bajo control el objetivo de “10 minutos por bloque”, especialmente a medida que más mineros ingresan al campo.

También verá en el Bloque 678411 que la recompensa minera fue 6.25 BTC, más una Recompensa adicional de tarifa de aproximadamente ~ 1.11 BTC. En el momento de escribir este artículo, 6.25 es la recompensa estándar de bitcoin, que eventualmente se reducirá a la mitad unas cuantas veces más hasta que se extraigan todos los BTC. Una vez que se extraen todos los BTC, la red se ejecutará exclusivamente con tarifas de transacción, lo que les dará a los mineros una fracción de las transacciones en el bloque por su trabajo.

Este sistema de minería se denomina típicamente “Prueba de trabajo” (PoW). La idea en realidad se remonta al concepto de confianza: en lugar de confiar en una entidad centralizada para realizar todas las transacciones y tomar su palabra como “prueba” de que no ocurrió nada malicioso, el sistema PoW exige saber que el minero hizo la cantidad correcta de trabajo. como métrica de confiabilidad. Dado que las funciones criptográficas requieren una tonelada de trabajo para ser “resueltas”, al identificar el nonce correcto, el minero demostró efectivamente que hacían el trabajo computacional necesario detrás de escena.

Otros sistemas incluyen Proof-of-Stake (al que Ethereum migrará eventualmente como ETH2), que en realidad cambia el papel del minero para que sea proporcional a la cantidad de monedas que tiene.

El algoritmo criptográfico es el núcleo de la criptomoneda. Hay ciertos atributos que hacen que los algoritmos criptográficos sean ideales para el “problema matemático” que los mineros están resolviendo, entre ellos:

• No son prácticos para calcular hacia atrás (comenzando desde el valor objetivo y obteniendo el nonce)
• Requiere muchas conjeturas calcular en la dirección de avance
• La dificultad de la minería se puede ajustar para que sea más difícil de adivinar a medida que más mineros ingresan al campo de juego. Esto ayuda a que la red sea más segura contra ataques.
• La cadena de bloques es inmutable, e intentar encadenar cualquier transacción anterior en realidad rompería todas las transacciones siguientes matemáticamente.

SHA-256 no es el único algoritmo de minería que se utiliza para las criptomonedas. Como se mencionó anteriormente, una de las trampas de la minería de bitcoins es que la mayoría de los mineros ahora usan ASIC, que son hardware especializado que se puede diseñar únicamente para ser eficientes en los cálculos SHA-256. Ethereum, por ejemplo, utiliza el algoritmo Dagger-Hashimoto, que tiene como objetivo ser resistente a ASIC por diseño. Monero, ByteCoin y Dashcoin utilizan el algoritmo CryptoNight, que también se considera resistente a ASIC y utiliza la ofuscación de blockchain para una mejor privacidad. El panorama crece casi exponencialmente a partir de ahí, en términos de objetivo de criptomonedas, algoritmo de minería y varios otros detalles técnicos.

El panorama minero: diferencias filosóficas y técnicas

Aunque Bitcoin inició la locura minera del siglo XXI, hoy encontramos más de 4.500 tipos diferentes de criptomonedas en la naturaleza. Dado que es relativamente fácil crear una nueva criptomoneda, muchas son de hecho estafas y es fundamental investigar antes de comprar o extraer una moneda. Pero, ¿por qué hay tantas monedas criptográficas en primer lugar?

Detrás de cada nueva moneda hay un desarrollador (o varios desarrolladores), y esto puede llevar a diferentes agendas personales o financieras. Por ejemplo, muchas criptomonedas salieron a la superficie después de que los ASIC ingresaron al campo de la minería, con el fin de devolver la naturaleza distribuida de la cadena de bloques a las masas, en lugar de unas pocas entidades con capital suficiente para tirar en las granjas de ASIC.

Otros, como Litecoin, en realidad se diferenciaban muy poco de las monedas anteriores y buscaban abordar un problema técnico más fundamental. En el caso de Litecoin, fue una escisión de Bitcoin que redujo el tiempo de generación de bloques a ~ 2.5 minutos, para hacerlo más líquido para las transacciones. Con ese fin, también aumentó el número total de monedas de 21 millones a 84 millones, entre otros cambios técnicos.

A medida que la comunidad de criptomonedas creció, también lo hicieron las opiniones sobre cuál debería ser la criptomoneda ideal. ¿Debería BTC seguir basándose en las ideas originales y la implementación de Satoshi en 2009? ¿O debería adaptarse a los tiempos? Esto último terminó dando como resultado una bifurcación de Bitcoin en Bitcoin Cash, que cambió la cadena de bloques de tener tamaños de bloque de 1 MB a un tamaño de bloque máximo de 32 MB. Esencialmente, esto permite que quepan más transacciones en cada bloque de la cadena de bloques.

Cuando Vitalik Buterin, de 19 años, no pudo convencer a los desarrolladores de Bitcoin para que adoptaran una criptomoneda programable en la cadena de bloques de Bitcoin, se dispuso a hacer la suya propia. Ahora, la red Ethereum es la segunda criptomoneda más grande por tamaño de mercado y también tiene una característica valiosa de blockchain, a saber, contratos inteligentes (o dinero programable). Más tarde, Fabian Vogelsteller, un desarrollador de Ethereum, creó el estándar ERC-20, lo que permite que prácticamente cualquier persona haga un “token” de criptomoneda que se ejecuta en la parte superior de la cadena de bloques Ethereum.

ERC-20 llevó a una afluencia de muchas nuevas criptomonedas como ofertas iniciales de monedas (ICO). Dependiendo de a quién le pregunte, las ICO son en gran parte estafas con muy pocas monedas prácticas o, en general, prácticas con monedas de estafa en el medio. Independientemente, ERC-20 llevó a la creación de al menos 800 proyectos basados ​​en tokens en la red principal de Ethereum, incluidos Tether, Binance coin, bitcoin envuelto (WBTC) y moneda USD. El futuro de Ethereum ahora se está convirtiendo en un sistema de prueba de participación (PoS), según lo dirigido por un consorcio de mentes académicas y financieras en Enterprise Ethereum Alliance .

¿Deberías ser minero?

Antes de sumergirse en el mundo de la minería, hay muchas preguntas que debe hacerse. Incluso puede ser bastante costoso ingresar al juego (dada la escasez mundial de GPU en medio de problemas con la cadena de suministro), pero incluso si tiene una GPU de repuesto, otras preguntas como el costo de la electricidad pueden entrar en juego. La minería es un proceso extremadamente costoso desde el punto de vista computacional y prácticamente maximizaría cualquier CPU o GPU.

También hay opciones de criptomonedas para hacer. Bitcoin, por ejemplo, es muy difícil de extraer como individuo hoy en día debido al uso generalizado de mineros ASIC. Otras monedas, como Ethereum y Monero, solo podrían ser rentables si se unen a un grupo de mineros y comparten el poder minero. El resultado es una ganancia compartida, que (aunque más pequeña) es más probable que ocurra dada la tasa de hash combinada de un grupo de minería.

Para tomar una decisión, debe considerar muchos de los siguientes y quizás usar una calculadora :

• tasa de hash de su plataforma
• recompensa de bloque
• dificultad minera actual
• costo de electricidad
• consumo de energía (W)
• tarifas del grupo de minería
• precio de la criptomoneda
• aumento de dificultad (tasa de mineros)

Los dos últimos puntos suelen ser los más variables y los más difíciles de predecir. Por otra parte, si las ganancias son secundarias y usted cree en la visión de Satoshi de un sistema de efectivo de igual a igual verdaderamente distribuido, tal vez identificar la moneda correcta y extraerla es su vocación. Independientemente, siempre tiene sentido comprender los detalles técnicos y las diferencias de las criptomonedas para poder hacer un juicio informado sobre la moneda en la que se invierte.

2 respuestas a «¿Qué es la criptominería?»

  1. Que debo hacer para ser minero. Explícame los pasos. Estoy enfermo y no puedo trabajar, es por ello que me gustaría probar en este mundo.

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