Estrazione di Bitcoin

Che cos'è l'estrazione di bitcoin?

È probabile che tu senta la frase "estrazione di bitcoin" e la tua mente inizi a vagare per la fantasia occidentale dei picconi, sporco, e colpendolo ricco. Come risulta, quell'analogia non è troppo lontana.

Il mining di bitcoin viene eseguito da computer ad alta potenza che risolvono complessi problemi di matematica computazionale; questi problemi sono così complessi che non possono essere risolti a mano e sono abbastanza complicati da mettere a dura prova anche computer incredibilmente potenti.

Punti chiave

• Il mining di bitcoin è il processo di creazione di nuovi bitcoin risolvendo un puzzle computazionale.
• Il mining di Bitcoin è necessario per mantenere il registro delle transazioni su cui si basa Bitcoin.
• I minatori sono diventati molto sofisticati negli ultimi anni utilizzando macchinari complessi per accelerare le operazioni di estrazione.

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Il risultato del mining di bitcoin è duplice. Primo, quando i computer risolvono questi complessi problemi di matematica sulla rete Bitcoin, producono nuovo bitcoin (non diversamente da quando un'operazione mineraria estrae oro dal suolo). E secondo, risolvendo problemi di matematica computazionale, I minatori di bitcoin rendono la rete di pagamento Bitcoin affidabile e sicura verificando le informazioni sulla transazione.

Quando qualcuno invia bitcoin ovunque, si chiama transazione. Le transazioni effettuate in negozio o online sono documentate da banche, sistemi per punti vendita, e ricevute fisiche. I minatori di Bitcoin ottengono la stessa cosa raggruppando le transazioni in "blocchi" e aggiungendole a un record pubblico chiamato blockchain. I nodi quindi conservano i record di quei blocchi in modo che possano essere verificati in futuro.

Quando i minatori bitcoin aggiungono un nuovo blocco di transazioni alla blockchain, parte del loro lavoro è assicurarsi che tali transazioni siano accurate. In particolare, i minatori di bitcoin si assicurano che il bitcoin non sia duplicato, una stranezza unica delle valute digitali chiamata doppia spesa. Con valute stampate, la contraffazione è sempre un problema. Ma generalmente, quando spendi $ 20 al negozio, quella fattura è nelle mani dell'impiegato. Con la valuta digitale, però, è una storia diversa.

Le informazioni digitali possono essere riprodotte con relativa facilità, quindi con Bitcoin e altre valute digitali, c'è il rischio che uno spender possa fare una copia del proprio bitcoin e inviarlo a un'altra parte pur conservando l'originale.

considerazioni speciali

Premiare i minatori di bitcoin

Con ben 300, 000 acquisti e vendite avvenuti in un solo giorno, verificare ciascuna di queste transazioni può essere un grande lavoro per i minatori. Come compenso per i loro sforzi, i minatori ricevono bitcoin ogni volta che aggiungono un nuovo blocco di transazioni alla blockchain.

La quantità di nuovi bitcoin rilasciati con ogni blocco estratto è chiamata ricompensa del blocco. La ricompensa del blocco viene dimezzata ogni 210, 000 blocchi (o all'incirca ogni quattro anni). Nel 2009, erano 50. Nel 2013, erano 25, nel 2018 era 12,5, e nel maggio del 2020, è stato dimezzato a 6,25.

Bitcoin ha dimezzato con successo la sua ricompensa mineraria, da 12,5 a 6,25, per la terza volta l'11 maggio. 2020.

Questo sistema continuerà fino al 2140 circa. A quel punto, i minatori saranno ricompensati con commissioni per l'elaborazione delle transazioni che gli utenti della rete pagheranno. Queste commissioni assicurano che i minatori abbiano ancora l'incentivo per estrarre e mantenere la rete in funzione. L'idea è che la concorrenza per queste commissioni le farà rimanere basse dopo che il dimezzamento sarà terminato.

Questi dimezzamenti riducono la velocità con cui vengono create nuove monete e, così, abbassare l'offerta disponibile. Ciò può causare alcune implicazioni per gli investitori perché altri asset con un'offerta bassa, come l'oro, possono avere una domanda elevata e spingere i prezzi più in alto. A questo ritmo di dimezzamento, il numero totale di bitcoin in circolazione raggiungerà il limite di 21 milioni, rendendo la valuta del tutto finita e potenzialmente più preziosa nel tempo.

El Salvador ha reso Bitcoin a corso legale il 9 giugno 2021. È il primo Paese a farlo. La criptovaluta può essere utilizzata per qualsiasi transazione in cui l'azienda può accettarla. Il dollaro USA continua ad essere la valuta principale di El Salvador.

Verifica delle transazioni Bitcoin

Affinché i minatori di bitcoin possano effettivamente guadagnare bitcoin dalla verifica delle transazioni, devono accadere due cose. Primo, devono verificare transazioni per un valore di un megabyte (MB), che teoricamente possono essere piccole come una transazione ma sono più spesso diverse migliaia, a seconda della quantità di dati archiviata da ciascuna transazione.

Secondo, per aggiungere un blocco di transazioni alla blockchain, i minatori devono risolvere un complesso problema di matematica computazionale, chiamato anche una prova di lavoro. Quello che stanno effettivamente facendo è cercare di trovare un numero esadecimale di 64 cifre, chiamato hash, che è minore o uguale all'hash di destinazione. Fondamentalmente, il computer di un minatore emette hash a velocità diverse:megahash al secondo (MH/s), gigahash al secondo (GH/s), o terahash al secondo (TH/s), a seconda dell'unità, indovinare tutti i possibili numeri a 64 cifre finché non arrivano a una soluzione. In altre parole, è un azzardo.

Il livello di difficoltà del blocco più recente ad agosto 2020 è superiore a 16 trilioni. Questo è, la possibilità che un computer produca un hash al di sotto del target è di 1 su 16 trilioni. Per metterlo in prospettiva, hai circa 44 anni, 500 volte più probabilità di vincere il jackpot Powerball con un singolo biglietto della lotteria rispetto a scegliere l'hash corretto in una singola prova. Fortunatamente, i sistemi informatici di mining sputano fuori molte possibilità di hash. Ciò nonostante, l'estrazione di bitcoin richiede enormi quantità di energia e operazioni informatiche sofisticate.

Il livello di difficoltà viene modificato ogni 2, 016 blocchi, o all'incirca ogni due settimane, con l'obiettivo di mantenere costanti i tassi di estrazione. Questo è, più minatori competono per una soluzione, più difficile diventerà il problema. È vero anche il contrario. Se la potenza di calcolo viene tolta alla rete, la difficoltà si regola verso il basso per facilitare l'estrazione.

Analogia con l'estrazione di bitcoin

Diciamo che dico a tre amici che sto pensando a un numero compreso tra 1 e 100, e scrivo quel numero su un pezzo di carta e lo sigillo in una busta. I miei amici non devono indovinare il numero esatto, devono solo essere la prima persona a indovinare qualsiasi numero che sia inferiore o uguale al numero a cui sto pensando. E non c'è limite al numero di ipotesi che ottengono.

Diciamo che sto pensando al numero 19. Se l'amico A indovina 21, perdono perché 21> 19. Se l'amico B indovina 16 e l'amico C indovina 12, quindi sono entrambi teoricamente arrivati ​​a risposte praticabili, perché 16 <19 e 12 <19. Non c'è "credito extra" per l'Amico B, anche se la risposta di B era più vicina alla risposta target di 19.

Ora immagina di pormi la domanda "indovina a quale numero sto pensando", ma non sto chiedendo solo tre amici, e non sto pensando a un numero compreso tra 1 e 100. Piuttosto, Sto chiedendo a milioni di aspiranti minatori, e sto pensando a un numero esadecimale di 64 cifre. Ora vedi che sarà estremamente difficile indovinare la risposta giusta.

Non solo i minatori di bitcoin devono trovare l'hash giusto, ma devono anche essere i primi a farlo.

Poiché il mining di bitcoin è essenzialmente una congettura, arrivare alla risposta giusta prima che un altro miner abbia quasi tutto a che fare con la velocità con cui il tuo computer può produrre hash. Solo un decennio fa, Il mining di bitcoin potrebbe essere eseguito in modo competitivo su normali computer desktop. Col tempo, però, i minatori si sono resi conto che le schede grafiche comunemente usate per i videogiochi erano più efficaci, e cominciarono a dominare il gioco. Nel 2013, i minatori di bitcoin hanno iniziato a utilizzare computer progettati specificamente per l'estrazione di criptovalute nel modo più efficiente possibile, chiamati circuiti integrati specifici per l'applicazione (ASIC). Questi possono andare da diverse centinaia di dollari a decine di migliaia di dollari, ma la loro efficienza nel mining di bitcoin è superiore.

Oggi, Il mining di bitcoin è così competitivo che può essere realizzato con profitto solo con gli ASIC più aggiornati. Quando si utilizzano computer desktop, unità di elaborazione grafica (GPU), o modelli precedenti di ASIC, il costo del consumo di energia supera effettivamente le entrate generate. Anche con l'unità più recente a tua disposizione, un computer è raramente sufficiente per competere con quelli che i minatori chiamano mining pool.

Un pool minerario è un gruppo di minatori che combinano la loro potenza di calcolo e dividono il bitcoin estratto tra i partecipanti. Un numero sproporzionatamente elevato di blocchi viene estratto da pool piuttosto che da singoli minatori. I pool e le aziende minerarie hanno rappresentato grandi percentuali della potenza di calcolo di Bitcoin.

Bitcoin contro valute tradizionali

I consumatori tendono a fidarsi delle valute stampate. Questo perché il dollaro USA è sostenuto da una banca centrale degli Stati Uniti, chiamato Federal Reserve. Oltre a una serie di altre responsabilità, la Federal Reserve regola la produzione di nuova moneta, e il governo federale persegue l'uso di valuta contraffatta.

Anche i pagamenti digitali che utilizzano il dollaro USA sono supportati da un'autorità centrale. Quando effettui un acquisto online utilizzando la tua carta di debito o di credito, Per esempio, tale transazione viene elaborata da una società di elaborazione dei pagamenti (come Mastercard o Visa). Oltre a registrare la cronologia delle transazioni, quelle società verificano che le transazioni non siano fraudolente, questo è uno dei motivi per cui la tua carta di debito o di credito potrebbe essere sospesa durante il viaggio.

Bitcoin, d'altra parte, non è regolato da un'autorità centrale. Anziché, Bitcoin è supportato da milioni di computer in tutto il mondo chiamati nodi. Questa rete di computer svolge la stessa funzione della Federal Reserve, Visa, e Mastercard, ma con alcune differenze fondamentali. I nodi memorizzano informazioni sulle transazioni precedenti e aiutano a verificarne l'autenticità. A differenza di quelle autorità centrali, però, I nodi Bitcoin sono sparsi in tutto il mondo e registrano i dati delle transazioni in un elenco pubblico a cui chiunque può accedere.

Storia dell'estrazione di Bitcoin

Tra 1 su 16 trilioni di probabilità, scalare i livelli di difficoltà, e la massiccia rete di utenti che verificano le transazioni, un blocco di transazioni viene verificato all'incirca ogni 10 minuti. Ma è importante ricordare che 10 minuti sono un obiettivo, non una regola.

La rete Bitcoin sta attualmente elaborando poco meno di quattro transazioni al secondo a partire da agosto 2020, con transazioni registrate nella blockchain ogni 10 minuti. A confronto, Visa può elaborare da qualche parte circa 65, 000 transazioni al secondo. Mentre la rete di utenti Bitcoin continua a crescere, però, il numero di transazioni effettuate in 10 minuti sarà eventualmente superiore al numero di transazioni che possono essere elaborate in 10 minuti. A quel punto, i tempi di attesa per le transazioni inizieranno e continueranno ad allungarsi, a meno che non venga apportata una modifica al protocollo Bitcoin.

Questo problema al centro del protocollo Bitcoin è noto come ridimensionamento. Sebbene i minatori di bitcoin generalmente concordino sul fatto che è necessario fare qualcosa per affrontare il ridimensionamento, c'è meno consenso su come farlo. Sono state proposte due soluzioni principali per affrontare il problema del ridimensionamento. Gli sviluppatori hanno suggerito di creare uno strato secondario "off-chain" di Bitcoin che consentirebbe transazioni più veloci che possono essere verificate dalla blockchain in un secondo momento, o aumentando il numero di transazioni che ogni blocco può memorizzare. Con meno dati da verificare per blocco, la prima soluzione renderebbe le transazioni più veloci ed economiche per i minatori. Il secondo si occuperebbe del ridimensionamento consentendo l'elaborazione di più informazioni ogni 10 minuti aumentando la dimensione del blocco.

A luglio 2017, I minatori di bitcoin e le società minerarie che rappresentano circa l'80%-90% della potenza di calcolo della rete hanno votato per incorporare un programma che ridurrebbe la quantità di dati necessari per verificare ciascun blocco.

Il programma che i minatori hanno votato per aggiungere al protocollo Bitcoin si chiama Segregated Witness, o SegWit. Questo termine è una fusione di segregato, significato separato, e testimone, che si riferisce alle firme su una transazione Bitcoin. Testimone Segregato, poi, significa separare le firme delle transazioni da un blocco e allegarle come un blocco esteso. Sebbene l'aggiunta di un singolo programma al protocollo Bitcoin possa non sembrare molto in termini di soluzione, si stima che i dati di firma rappresentino fino al 65% dei dati elaborati in ciascun blocco di transazioni.

Meno di un mese dopo, nell'agosto 2017, un gruppo di minatori e sviluppatori ha avviato un hard fork, lasciare la rete Bitcoin per creare una nuova valuta utilizzando la stessa base di codice di Bitcoin. Sebbene questo gruppo fosse d'accordo con la necessità di una soluzione al ridimensionamento, erano preoccupati che l'adozione della tecnologia SegWit non avrebbe affrontato completamente il problema del ridimensionamento.

Anziché, sono andati con la seconda soluzione di aumentare il numero di transazioni che ogni blocco può memorizzare. La valuta risultante, chiamato Bitcoin Cash, ha aumentato la dimensione del blocco a 8 MB al fine di accelerare il processo di verifica per consentire una performance di circa 2 milioni di transazioni al giorno. Il 16 agosto 2020, Bitcoin Cash è stato valutato da circa $ 302 a circa $ 11 di Bitcoin. 800.