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La minería de criptomonedas verifica y valida las transacciones blockchain. También hace referencia al proceso de creación de nuevas unidades de criptomonedas.
El trabajo realizado por los mineros requiere recursos informáticos intensivos, pero es lo que mantiene segura una red blockchain.
¿Qué es la minería de criptomonedas?
La minería de criptomonedas garantiza la seguridad y la descentralización de criptomonedas como Bitcoin, que se basan en un mecanismo de consenso de prueba de trabajo (PoW). La minería es el proceso mediante el cual las transacciones de criptomonedas entre usuarios se verifican y se agregan al libro de contabilidad público de blockchain. Como tal, la minería es un elemento esencial que permite a Bitcoin operar sin la necesidad de una autoridad central.
Las operaciones mineras también son responsables de introducir nuevas unidades a la oferta existente en circulación. Sin embargo, la minería de criptomonedas sigue un conjunto de reglas estrictamente codificadas que gobiernan el proceso de minería y evitan que alguien cree nuevas unidades arbitrariamente. Estas reglas están integradas en los protocolos subyacentes de la criptomoneda y aplicadas por toda la red compuesta por miles de nodos.
Para crear nuevas unidades de criptomonedas, los mineros utilizan su potencia informática para resolver complejos acertijos criptográficos. El primer minero que resuelva el rompecabezas tiene derecho a agregar un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques y transmitirlo a la red.
¿Cómo funciona la criptominería?
A medida que se realizan nuevas transacciones en la cadena de bloques, se envían a un grupo llamado grupo de memoria. El trabajo de un minero es comprobar la validez de estas transacciones pendientes y organizarlas en bloques.
Puedes pensar en un bloque como una página del libro mayor de blockchain, donde se registran múltiples transacciones (junto con otros datos). Específicamente, un nodo de minería es responsable de recopilar transacciones no confirmadas del grupo de memoria y ensamblarlas en un bloque candidato.
Luego, el minero intentará convertir este bloque candidato en un bloque válido y confirmado. Para ello, el minero debe resolver un complejo problema matemático que requiere muchos recursos informáticos. Sin embargo, por cada bloque minado con éxito, el minero recibe una recompensa que consiste en criptomonedas de nueva creación y tarifas de transacción. Echemos un vistazo más de cerca a cómo funciona.
Paso 1: transacciones hash
El primer paso para extraer un bloque es tomar las transacciones pendientes del grupo de memoria y enviarlas, una por una, a través de una función hash. Cada vez que los datos pasan por una función hash, se genera un resultado de tamaño fijo llamado hash.
En el contexto de la minería, el hash de cada transacción consta de una cadena de números y letras que sirve como identificador. El hash de transacción representa toda la información contenida en esa transacción.
Además de realizar hash y enumerar cada transacción individualmente, el minero también agrega una transacción personalizada, en la que se envía a sí mismo la recompensa en bloque. Esta transacción se llama transacción coinbase y es la que crea nuevas unidades de criptomonedas. En la mayoría de los casos, la transacción de Coinbase es la primera que se registra en un nuevo bloque, seguida de cualquier transacción pendiente que desee validar.
Paso 2: crear un árbol Merkle
Después de procesar cada transacción, los hashes se organizan en lo que se llama árbol Merkle (también conocido como árbol hash). Un árbol Merkle se genera organizando hashes de transacciones en pares y luego aplicando hashes.
Luego, las nuevas salidas hash se organizan en pares y se vuelven a aplicar hash, y el proceso se repite hasta que se crea un hash único. Este último hash también se llama hash raíz (o raíz de Merkle) y es esencialmente el hash que representa todos los hash anteriores que se utilizaron para generarlo.
Paso 3: busque un encabezado de bloque válido (hash de bloque)
Un encabezado de bloque funciona como un identificador para cada bloque individual, lo que significa que cada bloque tiene un hash único. Al crear un nuevo bloque, los mineros combinan el hash del bloque anterior con el hash raíz de su bloque candidato para generar un nuevo hash de bloque. Pero además de estos dos elementos, también deben sumar un número arbitrario llamado nonce.
Entonces, cuando el minero intenta validar su bloque candidato, debe combinar el hash raíz, el hash del bloque anterior y un nonce, y luego enviarlos todos a través de una función hash. Su objetivo es crear un hash que se considere válido.
Dado que el hash raíz y el hash del bloque anterior no se pueden cambiar, los mineros deben cambiar el valor nonce varias veces hasta que se encuentre un hash válido. Para que se considere válido, la salida (hash de bloque) debe ser menor que un cierto valor objetivo, determinado por el protocolo. En la minería de Bitcoin, el hash del bloque debe comenzar con una cierta cantidad de ceros, esto se llama dificultad de minería.
Paso 4: Transmitir el bloque minado
Como acabamos de ver, los mineros tienen que aplicar hash al encabezado del bloque una y otra vez, con diferentes valores nonce. Repiten este trabajo hasta que encuentran un hash de bloque válido. El minero que lo encuentre transmitirá su bloque en la red. Todos los demás nodos verificarán si el bloque y su hash son válidos y, de ser así, agregarán el nuevo bloque a su copia de la cadena de bloques.
En este punto, el bloque candidato se convierte en un bloque confirmado y los mineros pasan a extraer el siguiente bloque. Los mineros que no lograron encontrar un hash válido a tiempo abandonan su bloque candidato y la carrera minera comienza de nuevo.
¿Qué pasa si se minan dos bloques al mismo tiempo?
A veces, dos mineros transmiten un bloque válido al mismo tiempo y la red termina con dos bloques en competencia. Luego, los mineros comienzan a extraer el siguiente bloque en función del bloque que recibieron primero. Esto da como resultado que la red se divida (temporalmente) en dos versiones diferentes de blockchain.
La competencia entre estos bloques continuará hasta que se extraiga el siguiente bloque, después de cualquiera de los bloques en competencia. Cuando se extrae un nuevo bloque, el bloque anterior se considera el ganador. El bloque que se abandona se denomina bloque huérfano o bloque obsoleto, lo que hace que todos los mineros que eligieron ese bloque cambien a la cadena del bloque ganador.
¿Qué es la dificultad minera?
El protocolo ajusta periódicamente la dificultad de la minería para garantizar un ritmo constante de creación de nuevos bloques y, por tanto, una emisión regular y predecible de nuevas unidades de criptomonedas. La dificultad se ajusta proporcionalmente a la potencia informática (hash rate) dedicada a la red.
Por lo tanto, cada vez que nuevos mineros se unen a la red y aumenta la competencia, la dificultad de hashing aumenta, evitando que el tiempo promedio de bloqueo disminuya. Por otro lado, si muchos mineros deciden abandonar la red, la dificultad del hashing disminuirá, haciendo menos complicado minar un nuevo bloque. Estos ajustes ayudan a mantener constante el tiempo de bloqueo, independientemente del poder de hash total de la red.
Tipos de minería de criptomonedas
No existe un método único para minar criptomonedas. El equipo y el proceso cambian a medida que aparecen nuevos hardware y algoritmos de consenso. Normalmente, los mineros utilizan dispositivos informáticos específicos para resolver ecuaciones criptográficas complejas. Veamos cómo funcionan algunos de los métodos de minería más comunes.
minería de CPU
La minería de unidad central de procesamiento (CPU) implica el uso del procesador de una computadora para realizar las funciones de hash requeridas por el consenso de PoW. En los primeros días de Bitcoin, el costo y la barrera de entrada a la minería eran bajos. La dificultad de la minería podría ser manejada por un procesador normal, por lo que cualquiera podría intentar extraer BTC y otras criptomonedas.
Sin embargo, a medida que más personas comenzaron a minar y la tasa de hash de la red aumentó, la minería rentable se volvió cada vez más difícil. Además, la evolución de las máquinas mineras con mayor potencia informática finalmente hizo que la minería con CPU fuera casi imposible. Hoy en día, la minería con CPU ya no es una opción viable ya que todos los mineros utilizan hardware especializado.
Minería GPU
Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) están diseñadas para procesar una amplia gama de aplicaciones en paralelo. Si bien generalmente se usan para videojuegos o renderizado de gráficos, también se pueden usar para minería.
Las GPU son relativamente económicas y más flexibles que el hardware de minería ASIC. Algunas altcoins se pueden extraer con GPU, pero la eficiencia depende del algoritmo de extracción y de la dificultad.
Minería ASIC
Un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) está diseñado para un uso específico. En el campo de las criptomonedas, esto se refiere al hardware especializado desarrollado para la minería. La minería ASIC es conocida por su eficiencia pero también por su alto costo. Dado que los mineros ASIC son de última generación, el coste de una unidad es mucho mayor que el de las unidades centrales de procesamiento (CPU) o las tarjetas gráficas.
Además, los avances continuos en la tecnología ASIC pueden hacer que los modelos ASIC más antiguos rápidamente se vuelvan antieconómicos y, por lo tanto, requieran un reemplazo regular. Incluso excluyendo los costos de electricidad, la minería ASIC es uno de los métodos más costosos.
Piscinas mineras
Como se otorga una recompensa en bloque al primer minero exitoso, la probabilidad de encontrar el hash correcto es extremadamente baja. Los mineros con sólo un pequeño porcentaje del poder minero tienen muy pocas posibilidades de descubrir el siguiente bloque por sí solos. Los pools de minería ofrecen una solución a este problema.
Los grupos de minería son grupos de mineros que agrupan sus recursos (poder hash) para aumentar la probabilidad de obtener recompensas en bloque. Cuando el grupo encuentra con éxito un bloque, los mineros comparten la recompensa por igual entre todos los miembros del grupo, según la cantidad de trabajo realizado.
Los grupos de minería pueden ser beneficiosos para los mineros individuales en términos de costos de hardware y electricidad, pero su dominio en la minería genera preocupación sobre un ataque del 51% a las redes.
¿Qué es la minería de Bitcoin y cómo funciona?
Bitcoin es el ejemplo más popular y mejor establecido de criptomoneda minera. La minería de Bitcoin se basa en el algoritmo de consenso PoW.
Prueba de trabajo (PoW) es el mecanismo de consenso de blockchain original creado por Satoshi Nakamoto. Se introdujo en el documento técnico de Bitcoin en 2008. En resumen, PoW determina cómo una red blockchain logra el consenso entre todos los participantes distribuidos sin un intermediario externo. Para hacer esto, se requiere una potencia informática significativa para disuadir a los actores maliciosos.
Como hemos visto, los mineros verifican las transacciones en una red PoW. Para ganarse el derecho a extraer el siguiente bloque, los mineros compiten resolviendo complejos acertijos criptográficos utilizando hardware de minería especializado. El primer minero que encuentre una solución válida puede transmitir su bloque de transacciones en la cadena de bloques y recibir la recompensa del bloque.
La cantidad de criptomonedas en una recompensa en bloque varía entre las diferentes redes. Por ejemplo, en la cadena de bloques de Bitcoin, un minero que encuentra un bloque puede obtener 6,25 BTC más tarifas como recompensa por bloque (a partir de marzo de 2023). Debido al mecanismo de reducción a la mitad de Bitcoin, la cantidad de BTC en una recompensa de bloque se reduce a la mitad cada 210.000 bloques (aproximadamente cada cuatro años).
¿Será rentable la criptominería en 2023?
Si bien es posible ganar dinero extrayendo criptomonedas, requiere una cuidadosa consideración, gestión de riesgos e investigación. También implica inversiones y riesgos, como costos de hardware, volatilidad de los precios de las criptomonedas y cambios en los protocolos de las criptomonedas. Para mitigar estos riesgos, los mineros suelen adoptar prácticas de gestión de riesgos y evaluar los costos y beneficios potenciales de la minería antes del lanzamiento.
La rentabilidad de la minería de criptomonedas depende de varios factores. Uno de ellos es la evolución del precio de las criptomonedas. Cuando los precios de las criptomonedas aumentan, el valor en moneda fiduciaria de las recompensas mineras también aumenta. Por el contrario, la rentabilidad puede disminuir a medida que caen los precios.
La eficiencia del hardware de minería también es un factor crucial para determinar la rentabilidad de la minería. El hardware de minería puede ser costoso y, por lo tanto, los mineros deben equilibrar el costo del hardware con las ganancias potenciales que puede generar. Otro factor a considerar es el costo de la electricidad, si es demasiado alto puede afectar las ganancias y hacer que la minería no sea rentable.
Además, es posible que sea necesario actualizar el hardware de minería con relativa frecuencia, ya que tiende a quedar obsoleto con bastante rapidez. Los nuevos modelos funcionarán mejor que los antiguos y si los mineros no tienen el presupuesto para actualizar sus máquinas, probablemente tendrán dificultades para seguir siendo competitivos.
Finalmente, están los cambios que se producen a nivel de protocolo. Por ejemplo, la reducción a la mitad de Bitcoin puede afectar la rentabilidad de la minería porque reduce a la mitad la recompensa por extraer un bloque. Además, Ethereum cambió por completo del mecanismo de consenso PoW a Prueba de participación (PoS) en septiembre de 2022, lo que hizo que la minería fuera inútil.
Conclusión
La minería de criptomonedas es una parte esencial de bitcoin y otras blockchains PoW, ya que contribuye a la seguridad de la red y a la regularidad de la emisión de nuevas unidades. Además, la minería puede generar ingresos pasivos para los mineros. Puede obtener más información con estas instrucciones paso a paso en nuestro artículo ¿Cómo extraer criptomonedas?
La minería tiene ciertas ventajas y desventajas, la más obvia es el ingreso potencial de las recompensas en bloque. Sin embargo, las ganancias mineras pueden verse afectadas por una serie de factores, incluidos los costos de la electricidad y los precios de mercado. Entonces, antes de comenzar a minar, debes hacer tu propia investigación (DYOR) y evaluar todos los riesgos potenciales.
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