Cos'è il mining di criptovaluta?

Introduzione

Il mining è il processo di aggiunta dei record delle transazioni al registro pubblico di Bitcoin delle transazioni passate. Questo registro delle transazioni passate è chiamatoblockchainpoiché è una catena diblocchi. ILblockchainserve aconfermaretransazioni al resto della rete come se fossero avvenute. I nodi Bitcoin utilizzano la catena di blocchi per distinguere le transazioni Bitcoin legittime dai tentativi di spendere nuovamente monete che sono già state spese altrove.

Il mining è intenzionalmente progettato per essere dispendioso in termini di risorse e difficile, in modo che il numero di blocchi trovati ogni giorno dai minatori rimanga costante. I singoli blocchi devono contenere una prova di lavoro per essere considerati validi. Questa prova di lavoro viene verificata da altri nodi Bitcoin ogni volta che ricevono un blocco. Bitcoin utilizza ilhashcashfunzione di prova del lavoro.

Lo scopo principale del mining è consentire ai nodi Bitcoin di raggiungere un consenso sicuro e a prova di manomissione. Il mining è anche il meccanismo utilizzato per introdurre Bitcoin nel sistema: ai minatori vengono pagate le commissioni di transazione e un “sussidio” sulle monete appena create. Ciò ha sia lo scopo di diffondere nuove monete in modo decentralizzato, sia di motivare le persone a fornire sicurezza al sistema.

Il mining di Bitcoin è così chiamato perché assomiglia al mining di altre materie prime: richiede impegno e rende lentamente disponibili nuove unità a chiunque desideri parteciparvi. Una differenza importante è che l’offerta non dipende dalla quantità di mining. In generale, la modifica dell’hashpower totale del minatore non cambia il numero di bitcoin creati nel lungo termine.

Difficoltà

Il problema computazionalmente difficile

L'estrazione di un blocco è difficile perché l'hash SHA-256 dell'intestazione di un blocco deve essere inferiore o uguale al target affinché il blocco venga accettato dalla rete. A scopo esplicativo questo problema può essere semplificato: l'hash di un blocco deve iniziare con un certo numero di zeri. La probabilità di calcolare un hash che inizia con molti zeri è molto bassa, quindi occorre fare molti tentativi. Per generare un nuovo hash ogni round, anonceviene incrementato. VedereProva di lavoroper ulteriori informazioni

La metrica della difficoltà

ILdifficoltàè la misura di quanto sia difficile trovare un nuovo blocco rispetto a quanto più semplice possa mai essere. Viene ricalcolato ogni blocco del 2016 su un valore tale che i blocchi del 2016 precedente sarebbero stati generati esattamente in due settimane se tutti avessero eseguito il mining a questa difficoltà. Ciò produrrà, in media, un blocco ogni dieci minuti. Man mano che più minatori si uniscono, aumenta il tasso di creazione dei blocchi. All'aumentare della velocità di creazione dei blocchi, la difficoltà aumenta per compensare, il che ha un effetto di bilanciamento dovuto alla riduzione della velocità di creazione dei blocchi. Eventuali blocchi rilasciati da minatori dannosi che non soddisfano i requisitiobiettivo di difficoltàverrà semplicemente rifiutato dagli altri partecipanti alla rete.

Ricompensa

Quando viene scoperto un blocco, chi lo scopre può assegnarsi un certo numero di bitcoin, che viene concordato da tutti nella rete. Attualmente questa taglia è di 6,25 bitcoin; questo valore si dimezzerà ogni 210.000 blocchi. VedereOfferta valutaria controllata.

Inoltre, al minatore vengono assegnate le commissioni pagate dagli utenti che inviano transazioni. La commissione è un incentivo per il minatore a includere la transazione nel proprio blocco. In futuro, man mano che il numero di nuovi bitcoin che i minatori potranno creare in ciascun blocco diminuirà, le commissioni costituiranno una percentuale molto più importante del reddito minerario.

L'ecosistema minerario

Hardware

Gli utenti hanno utilizzato nel tempo vari tipi di hardware per estrarre i blocchi. Le specifiche hardware e le statistiche sulle prestazioni sono dettagliate suConfronto dell'hardware minerariopagina.

Estrazione della CPU

Le prime versioni del client Bitcoin consentivano agli utenti di utilizzare le proprie CPU per eseguire operazioni di mining. L’avvento del mining tramite GPU ha reso il mining della CPU poco saggio dal punto di vista finanziario poiché l’hashrate della rete è cresciuto a tal punto che la quantità di bitcoin prodotti dal mining tramite CPU è diventata inferiore al costo dell’energia per far funzionare una CPU. L'opzione è stata quindi rimossa dall'interfaccia utente principale del client Bitcoin.

Estrazione GPU

Il mining tramite GPU è drasticamente più veloce ed efficiente rispetto al mining tramite CPU. Vedi l'articolo principale:Perché una GPU esegue il mining più velocemente di una CPU. Una varietà di popolariimpianti minerarisono stati documentati.

Estrazione FPGA

Il mining FPGA è un modo molto efficiente e veloce per eseguire il mining, paragonabile al mining tramite GPU e con prestazioni nettamente superiori al mining tramite CPU. Gli FPGA in genere consumano quantità molto piccole di energia con rating di hash relativamente elevati, rendendoli più praticabili ed efficienti rispetto al mining tramite GPU. VedereConfronto dell'hardware minerarioper le specifiche e le statistiche hardware FPGA.

Estrazione ASIC

Un circuito integrato specifico per l'applicazione, oASIC, è un microchip progettato e realizzato per uno scopo ben preciso. Gli ASIC progettati per il mining di Bitcoin sono stati rilasciati per la prima volta nel 2013. Per la quantità di energia che consumano, sono molto più veloci di tutte le tecnologie precedenti e hanno già reso il mining tramite GPU finanziariamente imprudente in alcuni paesi e configurazioni.

Servizi minerari

Appaltatori minerarifornire servizi minerari con le prestazioni specificate dal contratto. Possono, ad esempio, affittare un livello specifico di capacità mineraria a un prezzo prestabilito per una durata specifica.

Piscine

Mentre sempre più minatori gareggiavano per la fornitura limitata di blocchi, gli individui scoprivano di lavorare per mesi senza trovare un blocco e senza ricevere ricompense per i loro sforzi di mining. Ciò ha reso l’attività mineraria una sorta di scommessa. Per affrontare la variazione dei loro redditi, i minatori hanno iniziato ad organizzarsipiscinein modo che potessero condividere le ricompense in modo più equo. Vedere Mining in pool eConfronto tra pool minerari.

Storia

Il registro pubblico di Bitcoin (la "catena di blocchi") è stato avviato il 3 gennaio 2009 alle 18:15 UTC presumibilmente da Satoshi Nakamoto. Il primo blocco è noto comeblocco della genesi.La prima transazione registrata nel primo blocco è stata una singola transazione che pagava la ricompensa di 50 nuovi bitcoin al suo creatore.