¿Cómo funciona la minería de Bitcoin?

Todos sabemos bien cómo los bancos centrales acuñan nuevos billetes, pero la mayoría de las personas no tiene un conocimiento adecuado sobre el método mediante el cual se añaden nuevos Bitcoin (moneda digital) a la circulación en la cadena de bloques. El proceso a través del cual se crea un nuevo Bitcoin se denomina minería de Bitcoin, una tarea ardua. Para minar Bitcoin, se utiliza hardware sofisticado y pesado capaz de resolver problemas matemáticos complejos. El ordenador que logra resolver el problema en el menor tiempo recibe el siguiente bloque y el proceso comienza de nuevo.

¿Qué es la minería de criptomonedas?

Para comprender plenamente la idea, es necesario entender la cadena de bloques. Bitcoin se basa en la tecnología de cadena de bloques porque es una moneda digital descentralizada. Sus transacciones deben ser verificadas por los nodos de la red mediante cifrado y luego registradas en un libro de contabilidad público. Este libro público se conoce como cadena de bloques y, una vez que un ordenador recibe un bloque durante la minería, se actualiza en la base de datos de la cadena de bloques para el público.

Funcionamiento de la minería de criptomonedas

El proceso de minería de criptomonedas consiste en resolver ecuaciones matemáticas complicadas mediante el uso de ordenadores potentes, tras lo cual los mineros reciben una recompensa como proporción de la misma moneda que se está minando (ya sea Bitcoin u otra). La minería de criptomonedas tiene varios tipos que se basan en el equipo utilizado para resolver las respectivas ecuaciones criptográficas.

En un principio, el procedimiento de minería utilizaba un circuito integrado de aplicación específica (o ASIC) que desempeñaba el papel de unidad central de procesamiento; sin embargo, en la actualidad también es posible mediante una unidad de procesamiento gráfico (GPU). Los mineros utilizan ordenadores para calcular un número exclusivo normalmente llamado «nonce» (número de un solo uso). Durante la minería de criptomonedas, los mineros introducen un nonce en una función hash para que sea calculado.

Debido a la aleatoriedad del número respectivo, los mineros no pueden adivinarlo, por lo que necesitan realizar cálculos miles de veces para alcanzar el número real, y este proceso puede llevarse a cabo rápidamente si los procesadores que lo realizan son potentes. Ahí es donde las GPU ocupan una posición significativa.

Minería de criptomonedas mediante GPU                                

Las GPU contienen varias unidades aritméticas para realizar cálculos matemáticos en cada pequeña fracción de tiempo para la multiplicación de los resultados. Además, decodifican diversos hashes de forma recurrente modificando uno de los dígitos cada vez para llegar a la respuesta exacta. En general, la clasificación de las GPU se realiza según las tasas de hash, el consumo de energía y el calor producido por ellas. Las GPU con mejor funcionalidad son aquellas que pueden generar hasta 7 dólares durante un tiempo medio de hasta 24 horas, normalmente en el caso de un coste de electricidad de 0,01 por kWh.  Combinar más de una GPU conectada a un solo rig mejora los beneficios de manera considerable.

Anteriormente, solo los jugadores utilizaban las GPU para renderizar formas y gráficos en 3D, ya que los cálculos matemáticos complejos pueden realizarse mediante GPU simultáneamente. Sin embargo, hoy en día la situación es la contraria, ya que los ordenadores de juego se están utilizando para minar criptomonedas debido a su rendimiento eficiente, ya que en su interior funcionan muchos núcleos de procesamiento. Así pues, en la minería de criptomonedas basada en GPU, se utilizan las GPU de los ordenadores de juego.

Específicamente, en la minería de criptomonedas se requiere una cadena de bloques sobre la cual se construirá la moneda que se está minando, permitiendo la minería de prueba de trabajo (PoW). Entre las redes de cadena de bloques de criptomonedas más destacadas en las que se puede realizar minería de criptomonedas se incluyen Bitcoin, Dogecoin, Ethereum, Monero y Ripple, entre otras.

GPU más conocidas para la minería de criptomonedas

En el mercado existen numerosas unidades de procesamiento gráfico disponibles. Algunas de ellas son específicas para la renderización de vídeo, mientras que otras se ocupan de los videojuegos. Las tarjetas especificadas para juegos se consideran excelentes para minar criptomonedas, ya que su rendimiento es muy superior al de las demás. Desde el inicio de la minería de criptomonedas, fabricantes como AMD y NVidia producen GPU para este propósito. Según sugieren los usuarios, la NVidia GeForce GTX 1070 es la GPU más competente para la minería de criptomonedas en la actualidad.

En el pasado, la minería de criptomonedas era posible de forma individual; sin embargo, actualmente es imposible debido al creciente tipo de interés y a la disminución de las recompensas. Aparte de esto, es posible que nunca puedas minar ni siquiera un Bitcoin (BTC) en un ordenador portátil personal. Si la GPU que utilizas se basa en tecnología de última generación, aun así se desperdiciarían hasta 3 años para minar solo 1 BTC en ella. Estos son los factores que obligan a los mineros a realizar la minería de criptomonedas en pools compartidos, en los que las potencias computacionales se combinan para generar resultados rápidos. Una vez finalizado el proceso de minería, los miembros distribuyen la recompensa obtenida entre ellos según sus esfuerzos.

¿Qué es un pool de minería?

Los mineros de Bitcoin que no tienen suficiente potencia de minería para resolver los bloques de forma individual y que, como resultado, están experimentando pérdidas sustanciales, tienen la opción de formar parte de algún pool de minería. Los pools de minería son gestionados y organizados por 3.^eros. En un pool de minería, hay un equipo de mineros que se coordinan entre sí para ejecutar colectivamente la tarea de minería de criptomonedas. Estar en un pool es mucho más ventajoso en comparación con la minería personal, ya que en un pool la actividad respectiva puede realizarse con mayor rapidez. Una vez realizada la minería, la recompensa se distribuye entre los mineros según su participación en el proceso de minería.

Minería de Bitcoin en la nube

Hace una década, cuando la minería de Bitcoin estaba en auge, un gran número de personas —por diversas razones— no pudieron participar en la tendencia de la minería de BTC. Siguieron intentando entrar en este sector y la minería en la nube surgió para proporcionar beneficios a dichos mineros. La minería en la nube se define como un procedimiento de minería de Bitcoin utilizando un centro de datos que ofrece energía de procesamiento compartida. De esta manera, el consumidor es capaz de minar BTC sin necesidad de aumentar el nivel de hardware en su posesión para la minería.

En otras palabras, la minería de Bitcoin en la nube permite a los clientes minar Bitcoin sin inversiones en hardware. Por eso este modo de minería es más atractivo y un gran número de mineros se está orientando hacia esta minería cómoda.

¿Es productiva la minería de Bitcoin?

La minería de criptomonedas consume tiempo y es costosa, pero a la vez es gratificante. Durante la minería, se consume tanta electricidad que China inició una gran ofensiva contra los mineros de criptomonedas cuando el gobierno impuso una prohibición de minería en 2021. Antes de esta prohibición, China era el mayor centro de minería de criptomonedas, pero ahora este título pertenece a EE. UU. Las recompensas de la minería de criptomonedas son tan atractivas que los mineros chinos no se han abstenido y ahora China ha vuelto a reclamar el segundo puesto entre los países con mayor minería de criptomonedas. La razón es que por minar cada bloque, los mineros reciben 6,25 Bitcoin, lo que según el precio actual equivale a 189.375 USD. Aproximadamente 144 nuevos bloques se minan cada día.

La recompensa por minar Bitcoin es un gran incentivo que motiva a cada vez más personas a unirse a la industria de la minería. Aparte de esto, Bitcoin también es altamente lucrativo y esta es la principal razón del interés de las personas en la minería de criptomonedas.

¿Qué significa la prueba de trabajo?

Una prueba de trabajo se conoce como un fragmento de datos que debe producirse con dificultad —debido al consumo de tiempo o al alto coste— para cumplir ciertos requisitos particulares. Debe ser trivial comprobar si dichos requisitos se cumplen. El procedimiento de fabricación de una prueba de trabajo puede ser aleatorio con poca probabilidad, por lo que generalmente se requiere un gran número de secuencias de ensayo y error antes de la generación de una prueba de trabajo efectiva. La prueba de trabajo que utiliza Bitcoin es Hashcash.

Dificultad de la minería de Bitcoin

En cuanto a la dificultad de la minería de Bitcoin, hay un par de factores que es necesario tener en cuenta, incluido el problema computacionalmente difícil, así como la métrica de dificultad de minería de Bitcoin. Estos aspectos se describen a continuación.

Minar un bloque en la cadena de bloques de Bitcoin es difícil, ya que el hash SHA-256 del encabezado de un bloque debe ser igual o inferior al objetivo del bloque para que la red lo apruebe. El problema respectivo puede resolverse con fines de elaboración. El hash de un bloque debe comenzar con un número específico compuesto por ceros. En el cálculo del hash, la probabilidad de varios ceros es muy baja, por lo que es inevitable realizar un gran esfuerzo a este respecto. Para crear un hash exclusivo en cada ronda, se produce el incremento de un nonce.

El otro aspecto significativo en la minería de Bitcoin es la dificultad de minería de Bitcoin, que se conoce como la determinación del nivel de dificultad para localizar un bloque único en comparación con la forma más sencilla de hacerlo. Se calcula nuevamente después de cada 2.016 bloques (o aproximadamente un par de semanas). El intervalo de bloque respectivo de 2.016 se conoce como la época de dificultad, mientras la red examina si las operaciones de los mineros durante un par de semanas anteriores han aumentado o disminuido el tiempo necesario para la minería de un bloque único. Si el tiempo necesario es inferior a 10 minutos, se puede decir que se producirá un aumento en la dificultad de minería. En la situación opuesta, cuando se tarda más de 10 minutos en minar un bloque único, se puede decir que la dificultad de minería ha disminuido.

El cálculo de la dificultad

El cálculo de la dificultad de minería se realiza mediante diversas fórmulas. Pero la más destacada y utilizada con frecuencia es «Nivel de dificultad = Objetivo de dificultad / Objetivo actual».  Es importante señalar que el Objetivo de Dificultad comprende la notación hexadecimal del hash objetivo y su dificultad es 1. Por otro lado, el bloque de las transacciones más recientes tiene el objetivo actual como su hash objetivo. Cuando se realiza la división de un par de valores, proporciona un número entero que denota el nivel de dificultad de la minería de Bitcoin. Por ejemplo, si 24 billones es la respuesta, entonces el minero debería generar casi 24 billones de hashes antes de llegar al hash requerido. Sí, a veces los mineros pueden tener suerte y encontrar el hash requerido en menos intentos.

La recompensa del bloque

Cuando un minero de Bitcoin descubre un bloque, se entrega una recompensa a cambio en Bitcoins, ya que es un consenso en la red. En la actualidad, la recompensa es de 25 Bitcoin y cada intervalo de 210.000 bloques, esta cantidad se reducirá a la mitad. Además, las tarifas pagadas por los consumidores al enviar las transferencias también se proporcionan a los mineros. La tarifa cuenta como un premio otorgado a los mineros por incorporar la transferencia en su bloque. Las tarifas ocuparán una posición destacada en el porcentaje de los ingresos adquiridos por los mineros.

Para 2040, se producirá una disminución significativa en las recompensas del bloque y se reducirá a casi 0,2 BTC, dejando solo 80.000 BTC de los 21 millones acumulados. El proceso de minería solo se completará de manera eficiente después de 2140, ya que el último Bitcoin se está minando lentamente. Incluso en el caso de una reducción de la recompensa del bloque con el tiempo, los precios crecientes de Bitcoin han compensado eficazmente a los mineros a lo largo de la mitad anterior.

Aunque esto no es suficiente para garantizar los resultados que se verán en el futuro, los mineros confían plenamente en las perspectivas del futuro. La comunidad brinda un apoyo considerable a las operaciones de minería actuales y no se emprende ninguna estrategia para eliminarlas gradualmente, de forma similar a Ethereum (otra criptomoneda que se puede minar). Los mineros privados de Bitcoin pueden estar seguros de que la plataforma les proporcionará un beneficio si cumplen las condiciones requeridas.

El doble gasto

Un problema que ha surgido recientemente tiene que ver con la duplicación de información digital por parte de personas astutas con un conocimiento considerable del espacio de la cadena de bloques. De esta manera, un token de Bitcoin es utilizado dos veces por su propietario. Para abordar este problema, los mineros de BTC analizan cada transferencia para averiguar si se ha utilizado dos veces alguno de los tokens de BTC.

Al completarse la validación de las transferencias de Bitcoin con un valor de hasta 1 MB —también considerado un Bloque—, se proporciona un número específico de tokens de BTC a los mineros según la magnitud de los datos que utilizó la transferencia. Sin embargo, la compensación no se proporcionará a todos los mineros que validen las transferencias y solo los primeros mineros recibirán este beneficio al resolver el problema complicado.

Minería por prueba de participación

Otro tipo de minería de criptomonedas se basa en el mecanismo de consenso de Prueba de Participación (PoS), en el cual la validación de la transferencia del bloque único se realiza según el número de monedas apostadas por el minero. Esto significa que no se requieren equipos informáticos para aumentar la potencia de minería. En este método de minería, los consumidores necesitan fabricar un nodo que se haga responsable de la fiabilidad y la corrección del libro mayor distribuido y del almacenamiento de datos. Para garantizar su fiabilidad, es necesario que el nodo bloquee una cantidad determinada en criptomoneda. Este procedimiento de bloqueo de criptomonedas se conoce como staking (apostar).

El minero elegirá un algoritmo para garantizar que el nodo seleccionado tenga más cantidad de monedas —en comparación con los demás— apostadas en él. El trabajo consiste en examinar y conseguir que el bloque exclusivo se incorpore a la cadena. Como ocurre con la prueba de trabajo, las recompensas se proporcionan a los nodos utilizados en la prueba de participación para continuar el proceso de staking.

Requisitos de hardware para la minería

Como se mencionó anteriormente, el hardware más utilizado para la minería de Bitcoin se conoce como circuitos integrados de aplicación específica (ASIC). El coste medio de un ASIC suele ser de 10k USD. Aunque los ASIC todavía se utilizan, han sido criticados severamente por el enorme consumo de electricidad. Según informes de investigación, 2 ASIC pueden consumir electricidad equivalente a 1 millón de dispositivos PlayStation 3. Aproximadamente 144 teravatios-hora de electricidad se utilizan cada año para la minería de Bitcoin.

Los mineros modernos están orientándose hacia la minería de criptomonedas con GPU por algunas ventajas claras. Las GPU son rápidas y eficientes en comparación con los ASIC y, además de todo, consumen menos energía. En promedio, una buena GPU como la Nvidia GeForce 3060 puede generar a los usuarios 7 dólares cada 24 horas.

Aunque el hardware es imprescindible para la minería, no sirve de nada sin el software de minería. El software de minería avanzado es un requisito primordial de las GPU. Algunos de los buenos software de minería son Claymore Miner, WildRig Multi Miner y KawPow Miner.

Conclusión

La totalidad de la discusión anterior pone de manifiesto que la minería de Bitcoin es bastante similar al resto de los negocios. Espero que con esta guía estés en mejor posición para decidir sobre tus planes con respecto a la minería de Bitcoin. En mi recomendación, deberías orientarte hacia la minería de Bitcoin a través de algún pool ya establecido, ya que obtendrás los beneficios que no se pueden conseguir minando en solitario, teniendo en cuenta las actualizaciones de hardware y otros problemas similares.

Los mineros privados están en constante dificultad para seguir adquiriendo el hardware más reciente, ya que los requisitos de minería aumentan continuamente, con la creciente complejidad de los cálculos que deben resolverse para recompensar a los mineros. Otra razón para persuadirte a que te orientes hacia la minería en la nube es que el minero será recompensado con una donación de minería incluso si el dispositivo de minería no encuentra el hash requerido para la creación del bloque. La nota final es que minar Bitcoin de forma gratuita es muy difícil.

Puntos clave

El proceso de crear un nuevo Bitcoin es laborioso pero también productivo, y el proceso se conoce como «minería».

Se pueden utilizar ASIC y GPU para minar Bitcoin.

La minería de Bitcoin es una mejor opción en comparación con comprar Bitcoin.

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