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Bitcoin 101

Guía definitiva para la minería de Bitcoin

En esta guía detallada sobre la minería de bitcoin, cubriremos de manera integral la minería de criptomonedas: qué es, por qué es fundamental y cómo ha evolucionado en la década desde el lanzamiento de Bitcoin en 2009.

En esta guía de minería de bitcoin aprenderá:

  • ¿Por qué la minería es crítica para la red Bitcoin?
  • ¿Qué es Prueba de trabajo y cómo se compara con otros sistemas utilizados por block-chains alternativos?
  • Resúmenes de los diversos tipos de minería de cripto-monedas: minería en la nube, CPU, GPU, plataformas ASIC; y sus principales diferencias.
  • Hardware y software de minería: una explicación del equipo requerido para participar en el proceso de minería y la escala de computación y energía eléctrica utilizada.
  • ¿Qué son los grupos de minería de bitcoin?
  • Acusaciones ambientales y la transición a fuentes renovables para reducir los costos de producción.
  • ¿Qué alt-coins involucran la minería y cómo difiere el proceso?

La palabra "minería" no se usa una vez en el famoso documento técnico "Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico de igual a igual" de Nakamoto de Satoshi, el documento que puso la bola en la criptomoneda tal como la conocemos. Sin embargo, la actividad que se conoce como minería es absolutamente fundamental para Bitcoin, el proceso que asegura la red y la hace funcionar, proporcionando una base sólida de prueba y verificación.

Si bien agregar nuevas transacciones a la red requiere una prueba de trabajo significativa, verificar que las transacciones sean correctas es trivial. Esta dualidad es uno de los aspectos más ingeniosos de Bitcoin.

Para comprender dónde está la industria minera hoy en día, es necesario trazar la evolución de la minería de bitcoins desde los días en que podría usar la CPU de su computadora para extraer monedas, hasta el nacimiento y la expansión de una vasta industria comercializada que ahora tiene un hashrate de más de 120 EX/h.

¿Qué es la minería de Bitcoin y por qué se necesita?

Como moneda digital descentralizada, Bitcoin no depende de una autoridad central para verificar y validar las transacciones. En cambio, depende de los mineros, que funcionan como nodos en la red de Bitcoin que resuelven problemas matemáticos complicados y comprometen bloques de transacciones a un libro público.

Solo mediante la solución continua y correcta de estos problemas matemáticos difíciles de adivinar, los miembros de la red pueden comprometer y verificar los bloques, asegurando así un único libro de saldos y transacciones indiscutible.

Al verificar el flujo monetario de esta manera, los mineros eliminan el riesgo de doble gasto, es decir, las mismas monedas se "gastan" más de una vez.

La minería es una empresa necesariamente competitiva; Cuando una persona transfiere bitcoin a otra, todos los miembros de la red pueden confirmar si el remitente tiene un saldo suficiente, con nodos compitiendo para resolver el problema matemático mencionado anteriormente y obtener el derecho de validar la transacción y agregarla a la cadena de bloques.

Este sistema, conocido como prueba de trabajo (PoW, por sus siglas en inglés), garantiza la seguridad y la estabilidad de la red al garantizar un sellado de aprobación para cada transacción. Además, disuade los ataques de denegación de servicio y los abusos de servicio, como el spam de la red, al hacer que estos esfuerzos sean costosos y que requieran mucho tiempo.

Si bien agregar nuevas transacciones a la red requiere una prueba de trabajo significativa, verificar que las transacciones sean correctas es trivial. Esta dualidad es uno de los aspectos más ingeniosos de Bitcoin.

Cuando se confirman los bloques, el minero/nodo ganador recibe bitcoin recientemente acuñado como compensación por la potencia de procesamiento gastada en resolver el problema matemático y ampliar el suministro de la moneda; Mientras tanto, las tarifas de transacción son pagadas por los individuos responsables de la transacción original, y estos también van al minero.

Con la minería, la moneda se emite de manera controlada, auditable y justa. Compare esto con la forma en que los bancos centrales pueden inyectar dinero en la economía de la nada; fondos que luego pueden ser gastados por los gobiernos o provisionados para préstamos, lo que lleva a burbujas de mercado y, en casos extremos, a una inflación devastadora.

La red de Bitcoin está programada de tal manera que se crea un nuevo bloque cada diez minutos, con las recompensas de bloque "reduciéndose a la mitad" cada cuatro años y los mineros incentivados para continuar validando transacciones debido al creciente valor de mercado de bitcoin.

Sin embargo, bitcoin no se puede crear artificialmente; La dificultad de los problemas matemáticos se correlaciona ingeniosamente con la capacidad del poder de procesamiento colectivo de los mineros. En otras palabras, no hay tal cosa como "flexibilización cuantitativa" o "dinero arbitrario/fácil" en el ecosistema de Bitcoin.

Como señaló Saifedean Ammous en su libro The Bitcoin Standard, “Bitcoin es el dinero más difícil jamás inventado: el crecimiento en su valor no puede aumentar su oferta; solo puede hacer que la red sea más segura e inmune a los ataques".

Recompensas de bloque y el programa de crecimiento de la oferta de Bitcoin

Dado lo lejos que hemos llegado, es fácil olvidar que las unidades de Bitcoin no tenían un valor de cambio reconocido al principio: los programadores y los especialistas en cripto-moneda simplemente ejecutaron el software, se conectaron a la red naciente, manipularon el código, extrajeron bitcoins y los enviaron de vuelta y adelante entre ellos.

Al principio, se pagó una recompensa de 50 monedas por los mineros de cada bloque. La actividad no fue particularmente rentable ya que el costo del hardware requerido para extraer monedas excedió el valor de la moneda, pero eso pronto cambió. Cuatro años después de la extracción del bloque de génesis, la recompensa del bloque se redujo a la mitad a 25 monedas (2012) y luego nuevamente a 12.5 (2016).

La mayor complejidad de la minería requiere tal reducción a la mitad cuadrienal, con recompensas para reducir a 6.25 BTC en 2020. A diferencia de otros productos líquidos, bitcoin tiene una cantidad fija de 21 millones de monedas, con alrededor de 18 millones que ya se han extraído. Salvo un cambio en el protocolo de Bitcoin para permitir un suministro mayor, 21 millones es el límite absoluto y se alcanzará en el año 2140.

Si bien la prueba de trabajo no es el único mecanismo de consenso utilizado para proteger las redes de cripto (la prueba de participación es más eficiente desde el punto de vista energético, no requiere electricidad ni hardware de minería), PoW ha logrado salvaguardar la red de Bitcoin desde su inicio.

Tipos de minería de criptomonedas

Desde el principio, los mineros han gastado electricidad y poder de procesamiento para obtener el derecho de verificar las transacciones. A medida que la resolución de ecuaciones de prueba de trabajo se ha vuelto más difícil, ha surgido hardware especializado para minar bitcoin. Estos se resumen a continuación.

Minería de CPU: los primeros bitcoins se extrajeron utilizando computadoras personales instaladas con software de minería como cpuminer, con tasas de hash menores o iguales a 10MH / seg.

Minería de GPU: las unidades de procesamiento gráfico (GPU), diseñadas para procesar y representar imágenes y videos, fueron la primera alternativa viable a la minería de CPU: eficientes, económicas y que no requieren capacitación formal en programación paralela o herramientas FPGA. Las GPU fueron más capaces de procesar grandes bloques de datos que la CPU, y fueron capaces de lograr cientos de millones de hashes por segundo, y este método fue favorecido por Laszlo Hanyecz, la primera persona en usar bitcoin como medio de intercambio.

ASIC: la tasa de generación de hashes (que valida las transacciones) se incrementó con la introducción de máquinas especializadas como ASIC en 2012. Estos equipos de alto rendimiento son capaces de ejecutar algoritmos de hash complejos como SHA-256 y Scrypt, lo que permite a sus operadores generar más bitcoins. El despliegue de ASIC ha hecho que agregar potencia de procesamiento a la red de Bitcoin sea mucho más eficiente y comercialice la industria.

Minería en la nube: la minería en la nube utiliza el poder de procesamiento de centros de datos remotos totalmente equipados con sofisticado hardware de minería, y los mineros pagan tarifas de uso para aprovechar la capacidad. La mayoría de los contratos de minería en la nube tienen una duración de un año, con el calendario de pagos acordado de antemano. Según un informe de TokenInsight, "no vale la pena invertir en la mayoría de los productos de minería en la nube en el mercado".

Hardware, Software y consumo de energía

La minería de bitcoin requiere un desembolso significativo en términos de costos de instalación y mantenimiento: se ha llevado a cabo una especie de carrera armamentista a lo largo de los años, y aquellos que deseen participar deben desembolsar equipos costosos, incluidos equipos de enfriamiento para superar la cantidad significativa de calor generado por El hardware.

A medida que aumenta el número de personas que extraen bitcoins, la red ajusta la dificultad de resolver el rompecabezas matemático, lo que significa que se necesita un hardware cada vez más potente para lograr el mismo resultado y las posibilidades individuales de extraer un bloque con éxito y ganar la recompensa disminuyen.

Así como las opciones de hardware de minería han proliferado y evolucionado a lo largo de los años, también lo ha hecho el software de minería. Hoy en día, la mayoría del software de minería se puede ejecutar en múltiples sistemas como Mac y Windows, a la vez que es compatible con varios hardware de minería como GPU y dispositivos ASIC. Para usar algunos programas de software, es necesario unirse a un grupo de minería de bitcoin.

Según el Índice de consumo de energía de Bitcoin de Cambridge, el consumo anual actual de electricidad de la red Bitcoin es superior a 80 TWh (teravatios hora), más que el de muchos países. De hecho, la cifra constituye alrededor del 0,4% del consumo mundial anual de electricidad.

Según el experto en energía de Bitcoin, Alex de Vries, la red utiliza mucha más energía por transacción que todos los bancos del mundo combinados, al tener en cuenta la energía utilizada por los centros de datos. La escala de la informática y la energía eléctrica es realmente asombrosa.

Dicho esto, un informe de CoinShares "calcula una estimación de la penetración de las energías renovables en la combinación de energía que alimenta la red minera de Bitcoin al 73%, lo que hace que la minería de Bitcoin esté más impulsada por las energías renovables que casi cualquier otra industria a gran escala en el mundo".

¿Qué son las piscinas mineras de Bitcoin?

Dada la creciente dificultad asociada con la minería de bitcoin, era inevitable que los mineros juntaran sus recursos y compartieran su poder de hashing. En 2010, se lanzó el primer grupo de minería de Bitcoin, SlushPool, en Praga, y desde entonces han surgido muchos grupos de minería. La criptomoneda generada a través de un grupo se divide entre los participantes, con grupos que imponen tarifas para cubrir los costos de mantenimiento.

Según el informe antes mencionado de CoinShares, el 65% de la minería global se concentra en China, solo la provincia de Sichuan produce el 54% de la tasa global de hash y el 11% restante se divide más o menos de manera uniforme entre Yunnan, Xinjiang y Mongolia Interior. Otras regiones mineras importantes incluyen Estados Unidos, Canadá, República Checa, Rusia y Georgia.

¿Sigue siendo rentable la minería de bitcoin? En cierto nivel, sí, o no sucedería en absoluto. Los datos de CoinMetrics.io indican que los mineros de la red recibieron $5,4 mil millones en recompensas totales en bloque en 2019. Sin embargo, la concentración de poder en manos de las operaciones mineras profesionales significa que la industria ya no es viable para los aficionados y los mineros en solitario.

Los jugadores clave en el mercado minero de bitcoin incluyen los grupos mineros BTC.com, F2Pool, Poolin, AntPool y las firmas de hardware Bitmain, Canaan, Whatminer y Ebang, con Bitmain representando más del 60% de la participación en el mercado ASIC.

  • Lea más sobre cómo elegir un grupo de minería de bitcoin

La posibilidad de un ataque del 51%

Debido a que ahora se requiere una enorme cantidad de poder de cómputo para extraer Bitcoin, más de lo que cualquier entidad individual podría tener en sus manos, la comunidad minera se ha vuelto más exclusiva y monopolística. Algunos argumentan que esta centralización creciente va en contra del espíritu de Bitcoin y da lugar a la posibilidad de una toma de control por parte de los gigantes de la minería aludiendo para controlar más del 51% del poder computacional de la red.

Siempre existe la posibilidad de un ataque motivado por ganancias no financieras, es decir, una estación nacional que siente que su soberanía financiera está amenazada por Bitcoin.

En un ataque imaginado del 51%, se utilizarían grandes cantidades de hashrate para generar transacciones fraudulentas. Si bien es teóricamente factible desde un punto de vista técnico, tal ataque requeriría una cantidad excesiva de poder de cómputo y daría lugar a ganancias financieras mínimas, ya que el ataque en sí socavaria los incentivos económicos que motivan a las personas a usar bitcoin: el valor de las recompensas en bloque depende de integridad de la red.

Hasta la fecha, no ha habido ataques exitosos de doble gasto en ninguna transacción de bitcoin que se haya confirmado al menos una vez, pero siempre existe la posibilidad de un ataque motivado por ganancias no financieras, es decir, una estación nacional que siente que su soberanía financiera está amenazada por Bitcoin.

Si un estado nación o una corporación suficientemente rica lograra reunir el 51% de todo el poder de hash con la intención de poner de rodillas a la red de Bitcoin, aumentaría efectivamente el precio del equipo de minería, recompensariá a los mineros actuales y les permitiría invertir mayores cantidades de capital para comprar equipo superior.

El efecto secundario sería facilitar un crecimiento más rápido de la tasa de hash de Bitcoin, haciendo que sea aún más difícil atacar y socavar. Debido a que la dificultad de descubrir un nuevo bloque de bitcoin se ajusta periódicamente, la red puede acomodar una afluencia de nuevo hashpower que se une a la red, sin afectar la velocidad con la que se generan los nuevos bloques.

Criptominería más allá de Bitcoin

Si bien Bitcoin introdujo al mundo la minería de criptomonedas, hay más de 400 monedas extraíbles en el mercado en el momento de la escritura, con la mayoría de las monedas alternativas más pequeñas aún extraídas por CPU y GPU y el mercado concentrado en América del Norte y Europa.

Lea más sobre las criptomonedas más rentables para minar.

Se puede esperar que los grupos de minería establecidos integren más minería de altcoin en los próximos años, con la posibilidad de que la CPU y las GPU sean reemplazadas por FPGA / ASIC a largo plazo.

Hay muchas razones válidas por las que la minería de altcoin opera en una escala diferente a la de bitcoin, la principal es que las altcoins son menos valiosas que BTC, lo que reduce el incentivo para dirigir a los mineros hacia ellas, cuando podrían estar asegurando la red de Bitcoin. El atractivo ideológico de Bitcoin, junto con su longevidad y capitalización de mercado, lo convierten en la opción más atractiva para aquellos interesados ​​en la minería de criptomonedas.

Sin embargo, la extracción de altcoins es esencialmente una apuesta por su potencial valor futuro. La mayoría de las ballenas bitcoin actuales se enriquecieron al extraer bitcoin cuando tenía un valor insignificante; El truco, por lo tanto, es respaldar al caballo correcto ahora.

En conclusión

Si bien el estado regulatorio sigue sin estar claro en muchas de las regiones mineras de bitcoin más productivas (China, América del Norte, Rusia, etc.), la industria no muestra signos de desaceleración, y los avances en las operaciones de minería en la nube y el hardware/software de minería eficiente están listos para impulsar el mercado en los años que vendrán.

A pesar de ser criticado regularmente por su alto consumo de energía, la industria minera de bitcoin está fuertemente impulsada por las energías renovables y se centra en regiones dominadas por la energía hidroeléctrica barata.

Tal vez la última palabra sobre minería debería irse al seudónimo Satoshi Nakamoto, quien en 2010 dio su opinión sobre el futuro camino de la minería de bitcoin: "En unas pocas décadas, cuando la recompensa (bloque) sea demasiado pequeña, la tarifa de transacción se convertirá en la principal compensación por nodos. Estoy seguro de que en 20 años habrá un volumen de transacciones muy grande o no habrá un volumen de transacciones ".

Hasta ahora, todas las señales apuntan a que lo primero es cierto. Con cerca de 120 Ex/h (exahash por segundo) asegurándolo, Bitcoin se ha convertido en la red informática distribuida más poderosa del mundo, asegurada en la parte posterior de una comunidad minera en constante crecimiento.

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