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Minería de Criptomonedas: Minar Bloques en 2023

    La frase minería de criptomonedas se escucha en todas partes en estos días. El público en general solo ve grandes explotaciones mineras y sus rendimientos, o trabajos poco ecológicos e innecesarios.

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    Minería de criptomonedas 2023

    Sin embargo, pocas personas saben realmente para qué sirve la minería, por qué es tan importante para las redes de criptomonedas y que en realidad no es muy amigable con el medio ambiente. Por lo tanto, analicemos juntos todo el tema de la minería de criptomonedas y analicemos sus partes individuales.

    Cómo funciona la minería – Prueba de trabajo (PoW)

    El público en general tiene muchas opiniones sobre la minería de criptomonedas. Pero ya sea que sean ciertos o relevantes o no, es importante recordar que la minería proporciona esencialmente solo una cosa:

    Seguridad

    Para entender esto, necesitamos conocer el principio de la minería y al menos la estructura superficial del ecosistema de criptomonedas. En esta sección, describiremos el asunto exclusivamente en Bitcoin, que fue la primera criptomoneda que utilizó la minería de Prueba de trabajo.

    Grupos individuales de personas en este ecosistema

    Tenemos un total de tres grupos de personas que desempeñan un papel en todo el ecosistema de criptomonedas: usuarios, operadores de nodos y mineros.

    Usuarios

    El primer grupo son los usuarios. Probablemente, no necesites una larga introducción. Es cualquier persona que alguna vez haya usado Bitcoin u otra criptomoneda, de cualquier manera.

    Nodos

    Otro grupo son los operadores de nodos. Esos son más interesantes. Cada uno de estos operadores tiene un pequeño dispositivo que almacena todo el historial de Blockchain de esa criptomoneda.

    Blockchain se puede considerar como un libro de contabilidad con registros de todas las transacciones que se han producido durante su existencia. El trabajo del nodo es verificar los números: si las cantidades coinciden con las direcciones, si las transacciones son válidas, si alguien está haciendo trampa, etc.

    Los nodos son la piedra angular de la idea de las criptomonedas, ya que su existencia les da a todos en el mundo la capacidad de poseer su propia copia del libro mayor de la moneda y verificar la autenticidad de las transacciones individuales.

    Mineros

    La última pieza de este rompecabezas son los mineros. Su trabajo es fusionar las transacciones que tuvieron lugar en la red de la criptomoneda dada en bloques y bloquear bloques individuales entre sí. Desde un punto de vista técnico, la minería no es nada complicada, pero si no estás familiarizado con este tema, preferimos explicártelo anterior en detalle.

    ¿Qué es un bloque?

    Cada bloque es una «canasta» que contiene varias cosas. El elemento principal y más grande es la lista de transacciones que tuvieron lugar durante un cierto período de tiempo. En Bitcoin, el sistema está configurado en una ventana de unos 10 minutos.

    Otra cosa es el nonce. Este es un código generado aleatoriamente que se agrega al bloque. Los mineros toman estas dos cosas, las juntan y usan un algoritmo para convertirlas en un hash; podemos pensar en ello como una firma de bloque. Cada hash es único para un conjunto de datos en particular. Si tuviéramos que cambiar un solo carácter, todo el hash se transformaría por completo.

    Ahora volvamos a los mineros. Como se mencionó anteriormente, los mineros toman transacciones, les agregan un número nonce (que ellos mismos inventan) y ejecutan los datos a través del algoritmo.

    • Si el hash resultante tiene la forma correcta (una cierta cantidad de ceros), bloquean el bloque, obtienen una recompensa en forma de monedas recién creadas y se apresuran a extraer el siguiente bloque.
    • Sin embargo, si el hash que obtuvieron de este cálculo no coincide, deben probar con un nonce diferente y ejecutar el algoritmo nuevamente. Hacen esto un millón de veces por segundo hasta que realmente resuelven este «rompecabezas»: encuentran el nonce correcto y, en consecuencia, el hash correcto.

    Otros bloques ya difieren en una sola cosa. Cada uno de ellos contiene el hash del bloque anterior. De hecho, cada bloque contiene el historial completo de transacciones y se convierten en una cadena: ese es todo el principio de la cadena de bloques.

    ¿Cómo es segura la minería de criptomonedas?

    La seguridad de la red de criptomonedas se basa en un principio simple que ya hemos descrito anteriormente. Solo se puede bloquear un bloque y confirmar las transacciones encontrando el nonce correcto. Dado que es un número completamente aleatorio, adivinarlo puede llevarnos incluso miles de millones de intentos (en teoría, el minero puede hacerlo bien la primera vez, pero, por supuesto, la probabilidad de que eso suceda es casi nula).

    La segunda clave para comprender la seguridad es el principio de que solo es válida la cadena de bloques más larga. En otras palabras, el minero que construye la cadena de bloques más larga llena de hashes correctos antes que otros mineros y nodos necesariamente tiene razón, y esta cadena de bloques se considera la única verdadera. Todos los demás mineros y nodos «toman el control» de esta cadena de bloques y trabajan para extender aún más la cadena. Cualquier cosa más corta es rechazada.

    El tercer y último principio importante es el llamado ajuste de dificultad. Ya dijimos que el tiempo de extracción de un bloque debe ser igual a 10 minutos en promedio. En el nacimiento de Bitcoin, la minería estaba en una computadora y se cerraba un bloque cada 10 minutos; el sistema funcionaba igual. En el momento en que se agregó otra computadora con la misma potencia, el tiempo se redujo a la mitad porque dos mineros adivinaron los números 2 veces más rápido que un minero. 

    Por esta razón, el sistema Bitcoin incluye un fusible: la dificultad de minar aumenta constantemente en proporción al rendimiento de la red. Si hay mil millones de computadoras, la minería será mil millones de veces más complicada que al principio. Como resultado, siempre se extrae un nuevo bloque en promedio una vez cada diez minutos.

    Las tres cosas mencionadas anteriormente ya nos dicen todo lo que necesitamos. Si quiero cambiar el historial de transacciones (por ejemplo, 10 bloques hacia atrás), tengo que:

    1. Resolver el nonce de los últimos 10 bloques por mí mismo (la red ya resolvió los bloques y continúa, necesito resolver los bloques en el pasado y presentar la cadena más larga).
    2. Necesito tener acceso a tanta energía como toda la red ya que estoy minando con la misma dificultad.
    3. Tengo que resolver los bloques más rápido que toda la red para poder adelantarlo una vez y mi versión sea válida. Entonces necesito tener incluso más poder que toda la red.

    Hoy, el consumo de electricidad de todos los mineros del mundo es igual al consumo de electricidad de los países pequeños, y su equipo vale miles de millones de dólares. Es básicamente imposible para los individuos (hoy en día incluso para los estados) lograr tal desempeño. Por lo tanto, la red está muy bien protegida contra la sobrescritura del historial de transacciones y los problemas posteriores. Ese es todo el principio de la minería.

    Tipos de algoritmos de minería

    Como ya hemos dicho, con Bitcoin es necesario probar el número nonce, que insertamos en el algoritmo hash y así obtener el hash. El algoritmo de minería que nos hará llegar el hash, pero no hay uno solo. Veamos algunos ejemplos más.

    SHA-256

    El primer algoritmo jamás utilizado en criptomonedas. Bitcoin lo adoptó en sus inicios y todavía funciona con él hoy. Su apertura permite una gran especialización del hardware, y de la minería con la ayuda de un procesador y tarjetas gráficas, se ha pasado a los mineros ASIC, dispositivos cuya única función es la minería. No puede hacer nada más y por eso no pierde el tiempo en cosas inútiles y mina muy rápido. Gracias a esto, el algoritmo SHA-256 tiene la mayor potencia informática del mundo en la actualidad.

    Ethash/Scrypt

    Algoritmos más modernos, cuyo objetivo principal es evitar el uso de ASIC. Los mineros ASIC son dispositivos muy costosos y especializados. Relativamente pocas personas pueden permitírselos. Esto contribuye a una mayor centralización.

    Al evitar su uso, es posible beneficiarse, por ejemplo, de potentes tarjetas gráficas, que ya pueden permitirse un público mucho más amplio. Ethash fue utilizado, por ejemplo, por Ethereum, y Scrypt todavía es utilizado por, por ejemplo, Dogecoin.

    Tipos de hardware de minería (máquinas)

    Junto con la parte del software, también se está desarrollando el lado del hardware de la minería. Los equipos continúan especializándose y su desempeño con relación a los precios continúa creciendo.

    CPU (procesador)

    Minería con procesadores que usaría en los primeros días de la criptomoneda. Hoy en día, básicamente ya no se usa en criptomonedas «grandes», ya que es ineficiente. Los procesadores queman demasiada electricidad en relación con la potencia suministrada.

    GPU (tarjetas gráficas)

    Una de las variantes estándar. La minería en tarjetas gráficas es la única opción para algunas criptomonedas. La relación entre rendimiento y consumo es significativamente mejor, pero aún no es el pináculo de la especialización. Por otro lado, casi todo el mundo puede permitírselos. Por lo tanto, la minería tiene la oportunidad de un mayor nivel de descentralización. Ethereum, por ejemplo, solía extraerse en tarjetas gráficas.

    ASIC (máquina de minería)

    Hardware real de minería de criptomonedas. La especialización es el camino hacia la eficiencia. El llamado minero ASIC tiene un solo uso: la minería. No puede hacer nada más. Esto permite que estas máquinas optimicen el rendimiento en relación con el costo tanto como sea posible, lo que convierte al minero ASIC en la mejor máquina para la minería, si se puede usar, por supuesto. Los mineros ASIC son los más utilizados para la minería de Bitcoin.

    ¿Vale la pena minar criptomonedas?

    Por el trabajo realizado, los mineros reciben una recompensa de incentivo en forma de nuevas unidades de la criptomoneda dada y tarifas pagadas en la red. Con los precios de hoy, es algo muy tentador. Sin embargo, tiene algunas trampas.

    Todo el asunto se puede resumir en unas pocas frases. El mayor costo en la minería es la electricidad. Si la tienes lo suficientemente barata, entonces la minería puede ser rentable. Sin embargo, los precios de la electricidad actualmente excluyen a la gran mayoría de los interesados ​​en la minería.

    Sin embargo, si tienes suerte y tienes electricidad lo suficientemente barata para la minería, pronto te encontrarás con otro problema importante, que es la posibilidad de extraer con éxito un nuevo bloque si lo haces por tu cuenta. La dificultad actual de la minería de Bitcoin se encuentra en niveles tan altos que la posibilidad de un bloque minado está cerca de la posibilidad de ganar la lotería.

    Por lo tanto, esperar literalmente años por el primer bloque minado no vale la pena para casi nadie, al menos no para los pequeños particulares (las grandes granjas mineras son otra cosa, su rendimiento minero aumenta radicalmente las posibilidades de extraer un bloque). Para los mineros ordinarios, como resultado, es mejor usar los pools de minería.

    Grupo minero (pools de minería)

    Un grupo de minería no es más que la conexión de los mineros en un grupo digital que se une en la minería. Las ganancias de los bloques extraídos se dividen luego entre los participantes de acuerdo con el desempeño brindado. Esta es la oferta más justa: si tú y tus compañeros de grupo extraen bloques con más frecuencia y se reparten las ganancias, tendrán una fuente de ingresos mucho más estable.

    Hoy en día, la minería no se puede operar de otra manera. Hay muchas pools en el mundo, pero la mayoría de la potencia informática proviene de China (gracias a su electricidad barata).

    Minería en la nube

    Básicamente, esta es la idea de tomar prestada la potencia informática. Tú pagas a la empresa una cantidad fija para alquilar las máquinas de minería, por ejemplo, por un año por adelantado, y recuperas un porcentaje de los ingresos de la minería. Puede sonar hermoso en el papel. Pero la realidad es en la mayoría de los casos completamente diferente.

    Como el usuario no puede verificar nada (si siquiera existen las máquinas de minería, dónde están ubicadas, etc.), a menudo aparecieron empresas con una intención similar. Los ingresos se pagaron de los nuevos usuarios y cuando nadie vino, todo colapsó y los «inversores» perdieron dinero.

    Otro tipo de «minería» – Prueba de Participación (PoS)

    Cada criptomoneda necesita su mecanismo de seguridad y confirmación, en otras palabras, un mecanismo para llegar a un acuerdo (consenso) entre los participantes individuales de la red sobre su estado en un momento dado. La Prueba de trabajo fue la primera que se usó con Bitcoin, que describimos anteriormente. Sin embargo, con el paso del tiempo, surgieron nuevas direcciones, y una de ellas es la prueba de participación muy extendida hoy en día.

    Esto no es minería en el verdadero sentido de la palabra. PoW utiliza la energía gastada como su mecanismo central. Para que alguien bloquee bloques, confirme transacciones y cree un historial, necesita comprar hardware y proporcionar rendimiento (trabajo). Por supuesto, hay gastos considerables para esto, especialmente la electricidad consumida. Si un minero se comporta de manera deshonesta, su trabajo y su dinero se desperdiciarán.

    La prueba de participación (PoS) lo aborda desde un ángulo diferente. Los validadores (no los mineros) ponen sus criptomonedas sobre la mesa. Su autoridad para crear historia (bloques de bloqueo) es poseer unidades. El algoritmo selecciona aleatoriamente a un usuario para apostar su criptomoneda y tener la oportunidad de ganar. El usuario seleccionado puede cerrar el bloque y obtener una recompensa. Si estos usuarios de alguna manera quisieran engañar a la red, perderán sus criptomonedas a través de la llamada reducción.

    ¿Qué criptomonedas usan Prueba de participación?

    A partir de septiembre de 2022, el ejemplo más famoso de una criptomoneda que utiliza Prueba de participación es Ethereum. Hasta entonces, Ethereum usaba el algoritmo Prueba de trabajo similar a Bitcoin, la transición a Prueba de participación se planeó durante mucho tiempo, se probó y pospuso varias veces.

    Según los desarrolladores, Ethereum con el nuevo mecanismo de consenso está listo para la aplicación de actualizaciones adicionales, cuyo efecto será, por ejemplo, una reducción en las tarifas de transacción , un aumento en el rendimiento de la red y un aumento masivo en la descentralización a través de la introducción del concepto de independencia absoluta, que básicamente no es el caso hoy en día, ya que Ethereum depende de proveedores de red centralizados como Infura , que también es utilizado por la billetera descentralizada más famosa MetaMask o el navegador Brave con su token BAT.

    Costo y seguridad de PoS

    En términos de costo, la Prueba de participación gana sin dudas. Todo se hace digitalmente, por lo que no hay necesidad de comprar equipos costosos y consumir electricidad. Entonces PoS también es mucho, mucho más ecológico.

    Por otro lado, es un gran desconocido de seguridad. Los costos del mundo real sirven para proteger la red de cambios en la historia. Para sobrescribirlo, es necesario gastar una gran cantidad de dinero y mantener el equipo de minería en funcionamiento constantemente. Estos costos no existen en PoS y por lo tanto tampoco esta capa de seguridad.

    Conclusión

    La minería hace dos cosas a la red. El primero es insertar datos en bloques individuales y luego bloquearlos. Sin embargo, una computadora sería suficiente para esto, y en realidad sería solo un programa de base de datos. El segundo, significativamente más importante, es la seguridad. Con su trabajo «gastado», los mineros aseguran la historia contra su reescritura. Gracias al costoso proceso de resolución de bloques, hoy en día es prácticamente imposible cambiar cualquier transacción en el historial.

    Sin mineros, Bitcoin, por lo tanto, la cadena de bloques, perdería su credibilidad. No importa cómo miremos el problema desde cualquier ángulo, debemos llegar a la conclusión de que la minería (o participación) es uno de los componentes básicos de las criptomonedas. Y las personas o empresas que realizan este trabajo deben ser debidamente recompensadas por ello.

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