Il mercato delle criptovalute è invaso da migliaia di monete digitali, ma la più richiesta e costosa rimane il bitcoin. La prima criptovaluta al mondo si basa sui principi di decentralizzazione e sicurezza, garantiti dal processo di mining. Il mining è una procedura ad alto consumo di risorse, che coinvolge potenti dispositivi di calcolo e complessi algoritmi.
Introduzione al concetto e ai principi del mining
Prima di passare all'argomento principale, è necessario comprendere cosa sia la blockchain. Si definisce blockchain una rete decentralizzata costituita da singoli blocchi con informazioni sulle operazioni interne della rete Bitcoin. Questi seguono l'uno dopo l'altro in sequenza cronologica. Ognuno contiene una registrazione del blocco precedente. È proprio per questo motivo che è impossibile apportare una modifica alla catena: bisognerebbe riscriverla dall'inizio.
Il mining è il processo di supporto al funzionamento della blockchain e di estrazione di nuove monete in reti che operano su un algoritmo di consenso PoW (inglese "Proof of Work" - prova di lavoro). Bitcoin è una rete blockchain decentralizzata, il che significa che non è soggetta a nessun ente di controllo. Le nodi, o i cosiddetti miner, sono responsabili dell'elaborazione, verifica e aggiunta delle transazioni nei blocchi.
Le attività del miner sono le seguenti:
- Effettuare transazioni con l'inserimento nei blocchi della catena di blockchain. Per ogni nuovo blocco formato, il miner riceve una ricompensa in bitcoin. Inoltre, è responsabile della prevenzione della doppia spesa delle monete;
- Mantenimento della natura decentralizzata della rete. Tutti i nodi della rete Bitcoin memorizzano registrazioni dei blocchi della blockchain, il che esclude la possibilità di falsificazione. Se necessario, ogni transazione può essere verificata;
- Estrazione di nuovi bitcoin. Attualmente il mining è l'unico modo disponibile per immettere nuove monete in circolazione.
Per verificare le transazioni e includere le informazioni in un blocco, i miner risolvono un compito complesso utilizzando apparecchiature di calcolo specializzate. Questo è chiamato la ricerca della funzione hash.
La funzione hash trasforma i dati indipendentemente dal loro volume in un campo di bit standardizzato. Il senso è trovare l'hash dell'intestazione: è un numero di 64 caratteri in cui sono codificate le informazioni sul blocco precedente e sulle transazioni che vi sono incluse. L'hash dell'intestazione non viene risolto come un problema matematico. La ricerca consiste nel semplice tentativo di combinazioni possibili, finché non viene trovata quella corretta.
Il miner che scopre questo numero e aggiunge un nuovo blocco al registro della blockchain riceve una ricompensa. Questo è una sorta di motivazione che spinge gli utenti a sostenere il funzionamento della rete Bitcoin.
Attrezzatura per il mining
Inizialmente, il mining di Bitcoin poteva essere effettuato su normali computer grazie al lavoro del processore centrale (CPU). Nel tempo, i requisiti di potenza di calcolo sono aumentati. I miner hanno iniziato a ricorrere alle schede grafiche (GPU), che si sono rivelate più efficaci.
Oggi, per il mining di bitcoin, si usano principalmente dispositivi potenti e specializzati - ASIC (Circuito Integrato Specifico per Applicazioni), progettati per eseguire operazioni di hashing. Altri metodi di estrazione sono attualmente poco efficaci.
Pool di mining
Con l'alta complessità del mining di Bitcoin, diventa sempre più difficile per i miner singoli competere con le grandi fattorie di mining. Di conseguenza, molti di loro si uniscono in pool. Un pool è un gruppo di miner che uniscono le proprie capacità computazionali per aumentare la probabilità di trovare un blocco. La ricompensa ottenuta viene divisa tra i partecipanti al pool in proporzione al loro contributo al tasso di hash totale.
Numero di bitcoin estratti in un giorno
Ogni blocco della rete blockchain di Bitcoin contiene in media da 1000 a 4000 transazioni. La dimensione media di una transazione è di circa 226 byte, mentre la dimensione del blocco è limitata a 1 megabyte. Un nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain ogni circa 10 minuti, per il quale spetta una ricompensa — attualmente è di 3,125 BTC. In media, ogni giorno la catena viene completata da circa 144 blocchi, il che significa che ogni giorno vengono emessi circa 450 BTC.
Inoltre, i miner ricevono una piccola quantità di BTC per l'elaborazione di ogni transazione. L'importo della commissione dipende dalla complessità delle transazioni: più è complessa, maggiore sarà il guadagno.
Il futuro del mining di Bitcoin
La difficoltà di estrazione delle monete digitali aumenta, mentre la ricompensa diminuisce ad ogni halving. L'era dei miner "domestici" è giunta al termine. In futuro, potrebbero essere sviluppati nuovi metodi di consenso o apportate modifiche al protocollo, che potrebbero rendere il processo più accessibile ed ecologico.
Attualmente non è più sufficiente acquistare un paio di schede video, e gli ASIC costosi si ripagano in media in un anno con investimenti minimi a partire da alcune migliaia di dollari. Tuttavia, ciò non significa che il mining stia svanendo nel passato. È ancora una delle parti più importanti dell'ecosistema della rete blockchain di Bitcoin, che ne garantisce il funzionamento stabile e sicuro.
Nel lungo termine, l'estrazione di bitcoin si presenta come più sicura e redditizia rispetto al mining della maggior parte delle altre criptovalute. Secondo le stime degli analisti, il Bitcoin rimarrà richiesto per almeno altri decenni, quindi il lavoro dei miner sarà ricompensato anche in futuro.