Come funziona il mining Bitcoin ?

Punti chiave:

• Bitcoin Il mining è il processo di scoperta di nuovi blocchi, verifica delle transazioni e aggiunta delle stesse alla blockchain Bitcoin .
• Ogni volta che viene scoperto un nuovo blocco, al minatore che ha successo viene concesso il diritto di riempire quel blocco con nuovi dati di transazione.
• In cambio del tempo e delle risorse dedicati all'esecuzione di questo compito, i minatori vincitori ricevono una quantità gratuita di Bitcoin appena coniati, nota come "ricompensa in blocco" nonché tutte le commissioni associate alle transazioni che memorizzano nei nuovi blocchi.
• Il processo di distribuzione Bitcoin appena coniati ai minatori di successo è l'unico modo in cui le nuove monete entrano in circolazione.

Perché estrarre Bitcoin?

Ci sono due motivi principali per cui una persona o un'azienda vorrebbe estrarre Criptovaluta come Bitcoin.

• Per avere una possibilità di guadagnare Bitcoin ricompense in blocco(che, ad aprile 2023, equivale a 6,25 bitcoin, ovvero circa 177.000 $). Nuovi blocchi vengono scoperti più o meno una volta ogni 10 minuti.
• Per partecipare alla protezione e al mantenimento della rete decentralizzata Bitcoin .

Come fanno i miner Bitcoin a scoprire nuovi blocchi?

Per convalidare e aggiungere nuove transazioni alla blockchain, i minatori devono competere tra loro utilizzando apparecchiature informatiche specializzate. Utilizzano le loro apparecchiature per generare codici di lunghezza fissa noti come "hash" (vedi sotto). Per scoprire il blocco successivo, i minatori devono generare un hash che abbia un numero di zeri uguale o superiore a quello dell'"hash di destinazione".

L'hash di destinazione è un codice esadecimale di 64 cifre (composto da numeri da 0 a 9 e lettere da A a F) che tutti i miner cercano di ottenere per scoprire il blocco successivo.

Come punto di partenza, tutti i minatori prendono i dati dal blocco precedente, noto come "intestazione del blocco", che contiene elementi come un timestamp del blocco, l'hash dei dati del blocco precedente e uno spazio vuoto noto come "nonce crittografico". La maggior parte dei dati nell'intestazione del blocco è fissa, il che significa che non può essere modificata, a parte il nonce. Un nonce significa "un numero utilizzato solo una volta" ed è la parte dell'intestazione del blocco precedente che i minatori possono modificare. Ricorda, cambiando anche solo un singolo BIT dell'input si produce un hash completamente diverso.

La parte difficile è che gli hash vengono generati in modo completamente casuale, il che significa che è impossibile per i miner sapere quali saranno gli hash prima di generarli. Quindi è semplicemente una questione di tentativi ed errori finché qualcuno non trova il giusto valore nonce, noto come "golden nonce".

Ecco perché i miner devono investire in computer ad alto consumo energetico, in particolare miner ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), in grado di generare migliaia di miliardi di hash al secondo.

Un modo semplice per pensare al mining Bitcoin è immaginare che ogni nuovo blocco sia uno scrigno del tesoro con un lucchetto a combinazione. Per ottenere la ricompensa gratuita del blocco Bitcoin al suo interno e WIN il diritto di aggiungere nuovi dati di transazione (e riscuotere le commissioni associate), devi KEEP a girare ONE delle ruote numerate sul lucchetto (il nonce) finché non hai decifrato la combinazione (l'hash di destinazione).

Ecco un esempio di come potrebbe apparire un hash di destinazione:

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Per vedere quanto è difficile generare un hash con più zeri davanti rispetto all'hash target sopra, prova a creare tu stesso un hash vincente con questo strumento online gratuitogeneratore di hashBasta digitare qualsiasi cosa tu voglia nella casella di testo fornita e vedere se produce un hash con più di 17 zeri all'inizio!

Cos'è un hash?

Un hash è una funzione matematica crittografica che converte qualsiasi messaggio o input di dati in un codice di lunghezza fissa. Consideratelo come una tecnica di crittografia in cui i messaggi vengono trasposti matematicamente in una sequenza di numeri e lettere di lunghezza fissa.

Gli output hanno lunghezze impostate per rendere impossibile indovinare la dimensione dell'input. Ad esempio, l'hash per la parola "hi" sarebbe esattamente della stessa lunghezza dell'hash dell'intero testo di un libro di Harry Potter.

Queste funzioni hash sono irreversibili, il che significa che è impossibile riportare l'hash al suo input originale. Lo stesso input genererà sempre la stessa sequenza di lettere e numeri. Ad esempio, l'hash di "hi" sarà lo stesso codice ogni volta. Ogni codice generato è anche completamente unico, il che significa che è impossibile produrre lo stesso hash con due input diversi.

Nel caso di Bitcoin, la blockchain utilizza l'algoritmo Secure Hash 256 o SHA 256 per generare un output lungo 256 BIT o 64 caratteri, indipendentemente dalla dimensione dell'input.

Quanto è redditizio il mining Bitcoin ?

Per ogni nuovo blocco aggiunto alla blockchain, il protocollo, un set di regole programmate in Bitcoin , rilascia una quantità fissa di monete appena coniate al miner di successo. Questo sistema di ricompensa a blocchi funge anche da meccanismo di distribuzione per Bitcoin.

Come parte delle misure programmate introdotte da Satoshi Nakamoto per ridurre costantemente il numero di bitcoin rilasciati nel tempo, le monete assegnate ai minatori sonotagliatocirca ogni quattro anni, o 210.000 blocchi, in un processo noto come "Bitcoin Halving". Nel 2009, la ricompensa per blocco era di 50 BTC. Questa cifra è stata ridotta a 25 BTC nel 2013. L'halving più recente avvenutonel 2020 e ha visto le ricompense in blocchi scendere da 12,5 BTC a 6,25 BTC.

Si noti che il Bitcoin ha un limite massimo di fornitura di 21 milioni e abbiamo già 18,9 milioni di monete in circolazione. Le ricompense a blocchi non saranno più distribuite una volta che 21 milioni BTC saranno stati rilasciati sul mercato. Una volta che ciò accadrà, i miner potranno guadagnare ricompense solo sotto forma di commissioni di transazione Bitcoin .

Continua a leggere: Cosa succede quando vengono estratti tutti i Bitcoin ?

Anche con questa combinazione di due fonti di reddito, non tutti i minatori generano profitti. Per arrivare a fine mese, i guadagni di un minatore devono superare la quantità spesa per l'elettricità e l'acquisto e la manutenzione delle piattaforme di mining. Inoltre, con l'aumentare della difficoltà di mining, le grandi operazioni di mining sono costrette ad espandere o aggiornare le proprie attrezzature per mantenere un vantaggio competitivo. Per la maggior parte dei minatori medi che non possono permettersi di investire in attrezzature costose, c'è l'opportunità di unire le proprie risorse con altri minatori in tutto il mondo. Ogni minatore accetta di condividere le ricompense in base ai contributi di ogni minatore. Queste reti di minatori sono chiamate "pool di data mining.”

Ci sono, tuttavia, alcuni RARE casi in cui i minatori solitari sono riusciti a estrarre blocchi da soli, da casa.

Difficoltà di mining Bitcoin

Una cosa importante da sapere su Bitcoin è che quando Satoshi Nakamoto ha creato il protocollo, ha programmato un tempo Da scoprire del blocco target di 10 minuti. Ciò significa che ci dovrebbero volere circa 10 minuti affinché un miner crei con successo il codice vincente per scoprire il blocco successivo.

Come fa la rete a garantire che vengano scoperti nuovi blocchi ogni 10 minuti?

Il protocollo Bitcoin ha la capacità di aumentare o diminuire automaticamente la complessità del processo di mining a seconda della velocità con cui vengono trovati i blocchi.

Ogni due settimane, il protocollo Bitcoin regola automaticamente l'hash di destinazione per rendere più difficile o più facile per i miner trovare i blocchi. Se ci mettono troppo tempo (più di 10 minuti), la difficoltà si regolerà verso il basso; meno di 10 minuti, si regolerà verso l'alto. Più specificamente, il protocollo aumenterà o diminuirà il numero di zeri nella parte anteriore. Potrebbe non sembrare molto, ma aggiungere un singolo zero all'hash di destinazione rende il codice significativamente più difficile da battere, e viceversa.

La repressione del 2021 delle attività minerarie in Cina ha causato difficoltà alla rete Bitcoinper sperimentare il suo calo più grande nella storia. Ciò ha portato successivamente ai minatori Bitcoin rimasti segnalazioneaumenti significativi dei ricavi minerari.

Attraverso questo sistema, il protocollo Bitcoin è in grado di KEEP i tempi Da scoprire dei blocchi il più vicino possibile a 10 minuti. Puoi tracciare la difficoltà di mining di Bitcoin Qui.

Continua a leggere: Difficoltà di mining Bitcoin : tutto ciò che devi sapere

Sebbene partecipare attivamente alla rete Bitcoin possa rivelarsi un'attività altamente gratificante, i requisiti di elettricità e hardware spesso ne limitano la redditività, in particolare per i minatori con risorse limitate.

Perché il mining Bitcoin consuma così tanta energia?

ONE dei maggiori svantaggi di Bitcoin è la grande quantità di energia che utilizza per estrarre nuove monete, convalidare le transazioni e proteggere la sua rete. Al momento della stampa, Bitcoin tasso di hash– la misura di tutta la potenza di calcolo dedicata all’estrazione di nuove monete – è pari a183 esasha (Eh/s.) Ciò significa che i minatori Bitcoin tentano collettivamente di decifrare l'hash target del nuovo blocco successivo 183 quintilioni di volte al secondo.

Secondo ilIndice di consumo di elettricità di Cambridge Bitcoin (CBECI), questa attività consuma circa 131 TeraWattora (TWh) di elettricità all'anno, ovvero più elettricità di quanta ne consumi l'Ucraina nello stesso periodo di tempo.

Il motivo principale di questo consumo estremo è che ogni volta che il prezzo Bitcoin aumenta, incoraggia nuovi minatori a unirsi alla battaglia per WIN nuove monete e costringe le organizzazioni esistenti ad acquistare più impianti o ad aggiornare le proprie attrezzature per rimanere competitive. Quando ciò accade, la quantità di potenza di calcolo utilizzata per estrarre Bitcoin aumenta (aumento del tasso di hash) che, a sua volta, fa sì che il protocollo Bitcoin aumenti la difficoltà in modo che i blocchi continuino a essere scoperti a un ritmo costante ogni 10 minuti.

Un sottoprodotto naturale di questa crescente competizione è un maggiore consumo di energia: più macchine lavorano per estrarre Bitcoin, più alto sarà il consumo energetico complessivo.

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