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L’attività mineraria, tradizionalmente, riguardava l’attività di estrazione dell’oro e di altri metalli dal terreno; tuttavia, oggi abbiamo un nuovo tipo di attività mineraria, che prevede la ricerca di un “tesoro” decisamente diverso.
I minatori di Bitcoin, che utilizzano computer hi-tech al posto di badili e picconi, sono di vitale importanza per il funzionamento della piattaforma di criptovalute: effettuano tutte le operazioni di calcolo legate alla blockchain verificano le migliaia di transazioni effettuate ogni giorno dagli utenti, si prendono cura della tutela della rete contro eventuali attacchi degli hacker, tracciano le attività di trading e si occupano anche della creazione di nuove valute da immettere sul mercato.
Scopri di più sul bitcoin e sul suo funzionamento.
Il bitcoin mining è stato creato soltanto dieci anni fa e, partendo da una base lavorativa part time, si è evoluto fino a diventare oggi un’industria hi-tech di alto livello.
Anche se in molti sono a conoscenza del fatto che la decentralizzazione e la blockchain sono alla base dei bitcoin, le modalità di funzionamento del registro pubblico vengono spesso ignorate, poiché erroneamente si pensa che sia un’autorità centrale o un singolo individuo a gestire l’intero sistema. Nei paragrafi successivi, scopriremo che cos’è il 'bitcoin mining’ e qual è il suo funzionamento.
Che cosa significa 'minare' bitcoin?
Il ‘bitcoin mining’ è il processo che assicura il funzionamento corretto dei bitcoin ed è l’unico metodo per immettere nuova valuta sul mercato. I miner sono persone fisiche o società che garantiscono la precisione, la potenza dei calcoli e l’operatività della blockchain, tecnologia sulla quale le criptovalute si sviluppano. I server decentralizzati gestiscono tutte le operazioni della piattaforma di criptovalute e hanno la possibilità di "estrarre" i bitcoin appena creati.
Grazie alla rapida evoluzione di internet degli ultimi decenni, i dubbi sullo sviluppo di un sistema di reti decentralizzate capace di operare su scala globale, era imperniato su tre grandi interrogativi. Punto primo: senza un ente centrale, chi registra (sostenendo le relative spese di registrazione), tutte le operazioni? Punto secondo: chi si occupa di controllare la gestione dei dati da parte dei miner? Punto terzo: quali sono gli incentivi per chi svolge l’attività di mining?
Satoshi Nakamoto, fondatore dei bitcoin, ha dato una risposta a tutte e tre le domande. Abbiamo due livelli di miner. Nel primo, abbiamo dei miner che, tramite i loro computer, gestiscono il funzionamento della blockchain e verificano le transazioni effettuate dagli utenti. Nel secondo, i server gestiti da altri miner si occupano di controllare il lavoro svolto per garantire la correttezza dei dati immessi - se i dati forniti dai miner di primo livello non corrispondono a quelli dei miner di secondo livello, bisogna verificare di nuovo le procedure. Il compenso per i miner è calcolato sulle commissioni di ogni operazione e, in base alla disponibilità di valuta sul mercato, i miners hanno la possibilità di aggiudicarsi i nuovi bitcoin che il sistema emette ogni 10 minuti.
L’uso dei miner per gestire la blockchain ha risolto molti dei problemi che avevano causato il fallimento delle piattaforme precedenti. I vantaggi sono: la decentralizzazione, il registro non è gestito da un ente centrale ed è pubblico, quindi gli utenti possono accedere e verificare i dati immessi; il sistema remunerativo dal momento che i miner guadagnano con le commissioni sulle operazioni mettendo a disposizione il loro hardware e il consumo energetico per gestire la blockchain e inoltre ricevono come premio i nuovi bitcoin emessi sul mercato; infine la protezione dagli hacker perché i server che registrano i dati, situati in tutte le parti del mondo, rende il sistema quasi impenetrabile ed è pressoché impossibile, per i pirati informatici, appropriarsi di più del 50% della rete per poter assumere il controllo della piattaforma.
Minare bitcoin: come funziona?
Il bitcoin mining si sviluppa su dei sistemi informatici creati ad hoc, che eseguono ininterrottamente operazioni sul software della piattaforma. Questi sistemi sono stati configurati per lo stesso motivo: minare i bitcoin. Il processo di mining richiede l’aggiornamento dei dati sul registro pubblico e verifica il lavoro svolto dagli altri miner nella gestione della blockchain. Ogni bitcoin emesso è stato creato tramite il mining, vale a dire che ogni bitcoin è di proprietà di uno specifico miner, fino a quando e se decide di venderlo.
Ogni transazione di bitcoin entra in rete con lo status "in sospeso" o "non confermata"; in questa maniera si crea un flusso costante di richieste, che devono essere prima esaminate dai miner affinché la transazione possa essere validata. Il principio di base è quello di una banca tradizionale che incassa un pagamento effettuato con una carta di credito o debito. Le transazioni contengono tutte le informazioni necessarie alla verifica dei dati, come gli indirizzi delle controparti, la data dell’operazione, il codice della transazione, il numero di riferimento, ecc.
Bitcoin mining e hash
I miner (definiti anche nodi di mining) iniziano automaticamente a raccogliere informazioni. Prima di tutto, registrano tutte i dati della transazione in un hash: una stringa alfanumerica composta da 64 caratteri. Questo consente di creare file compressi, di dimensioni contenute, al cui interno abbiamo un grande quantitativo di informazioni, e di crittografare i dati all’interno dell’hash. Terminato il processo di creazione, le informazioni contenute non possono essere modificate e i miner vengono allertati qualora qualcuno cercasse di stravolgere le impostazioni dell’hash.
Un altro importante aspetto da considerare è che la blockchain raccoglie i dati cronologicamente e il software di mining registra le informazioni partendo dalle transazioni più recenti. Ogni volta che una transazione viene codificata in un hash, quest’ultimo viene combinato con le informazioni di un’altra transazione, che saranno incluse all’interno di un nuovo hash. I dati delle transazioni vengono mano a mano aggiunte all’interno di un unico hash, fino a formare un blocco di dati. I blocchi, successivamente, si “incastrano” l’uno con l’altro, realizzando una catena di transazioni (da cui deriva il nome blockchain).
Bitcoin mining and nonce
Durante il processo di hashing, i miner fanno a gara per chiudere il blocco dati prima degli altri, affinché sia pronto per essere inserito nella catena e quindi ricevere i bitcoin estratti come premio. La chiusura di blocchi è un’attività basata più sull’istinto rispetto alle reali abilità dei miner. Questi, infatti, cercano di individuare l’hash del blocco legato al protocollo di autenticazione bitcoin, immettendo numeri casuali (definite nonce), nella speranza di trovare il match esatto.
La natura casuale del nonce non dà la possibilità ai miner di seguire regole specifiche per individuare l’hash, chiudere un blocco dati e quindi incassare nuovi bitcoin: è solo questione di fortuna. I miner possono, tuttavia, massimizzare le loro possibilità: maggiore è la potenza di calcolo dei loro computer, maggiore è il numero di query di ricerca che possono immettere. È come giocare alla lotteria: si possono acquistare più biglietti per aumentare le proprie possibilità di vincita, ma senza alcuna garanzia di successo, a prescindere dal numero di biglietti acquistati.
Quando un miner chiude un blocco, crea un codice numerico, sequenzialmente successivo all’ultimo blocco aggiunto alla blockchain, legato matematicamente agli altri blocchi di transazioni della catena, che sono già stati confermati e verificati dalla rete basata sul consenso.
Quando il nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, deve essere confermato dagli altri miner. Il miner che ha chiuso il blocco deve passare al vaglio la sua proof-of-work (PoW), verificata da altri miner, per accertare che tutte le informazioni siano corrette. In seguito, i miner verificano che le informazioni fornite corrispondano all’hash del blocco di dati, per legittimarne o meno la creazione. Il modello, basato sul consenso gestito dai miner, è ciò che impedisce ai truffatori di manomettere le operazioni precedenti o nuove, oltre a impedire che le persone utilizzino due volte la stessa moneta (bitcoin che sono già stati spesi e di cui non si dispone più), poiché all’interno della blockchain è possibile verificare se i bitcoin sono già stati spesi o meno.
I miner agiscono anche come revisori del lavoro altrui, per garantire che tutti i minatori della piattaforma rispettino le regole.
Perché si “estraggono” bitcoin?
Il miner che completa la proof-of-work e aggiunge il blocco dati alla blockchain viene doppiamente ricompensato: riceve i nuovi bitcoin rilasciati dal protocollo e le commissioni sulle transazioni correlate.
Il protocollo bitcoin determina la velocità e il volume in base ai quali l’offerta di bitcoin viene emessa nel mercato. I bitcoin vengono emessi ogni dieci minuti circa, ai miner che hanno ottenuto i risultati previsti, ma l’algoritmo che controlla il processo non calcola i tempi di emissione. È invece configurato per calcolare quanto tempo impiegano i miner per chiudere un nuovo blocco, affinché si mantenga il flusso produttivo dell’offerta con velocità costante. Ciò significa che la velocità con la quale vengono emessi i bitcoin non subisce alcun impatto, sia quando il numero di miner aumenta, sia quando viene applicata una maggiore potenza di calcolo. I profitti restano invariati a prescindere dal numero dei miner, così come l’emissione dei nuovi bitcoin, che resta invariata a prescindere dalla potenza di calcolo dei computer. Ciò che cambia è la ripartizione dei nuovi bitcoin ai minatori che sono riusciti ad aggiudicarseli.
L’emissione di nuovi bitcoin si dimezza all’incirca ogni quattro anni (tecnicamente, ogni 210.000 blocchi). Quando Satoshi eseguì per la prima volta il mining dei bitcoin nel 2009 la ricompensa è stata di 50 bitcoin, cifra scesa a 12,5 bitcoin nel 2012, fino a raggiungere il livello attuale nel 2016. Il taglio successivo a 6,25 bitcoin avverrà nel 2020, con i miner che sperano che i volumi più bassi verranno compensati da prezzi più alti.
La cifra massima di bitcoin emessi era e resta di 21 milioni e la maggior parte sarà già stata minata (il bitcoin numero 17.000.000 è stato emesso ad aprile 2018). In base alla velocità di rilascio attuale, si prevede che l’ultimo bitcoin non verrà generato, forse, prima del 2140.
Ai miner vengono anche corrisposte le commissioni sulle operazioni oltre ai nuovi bitcoin rilasciati. Le forti somme che i servizi di elaborazione dei pagamenti e le banche trattengono sui miliardi di operazioni che tutti quanti conduciamo ogni giorno viene spesso citato come uno dei motivi per cui i bitcoin e altre criptovalute sono necessari. Ma spesso si ritiene erroneamente che utilizzare i bitcoin non sia gratuito, anche se più economico rispetto a quanto offrono i sistemi finanziari tradizionali. I miner non devono addebitare le commissioni sulle operazioni e fino a non molto tempo fa spesso le applicavano unicamente a certi tipi di operazioni, specie quelle particolarmente grandi o piccole, ma il reddito da commissioni sulle operazioni è aumentato a dismisura e l’affidamento che i miner fanno su questo flusso di entrate può solo aumentare.
Minare bitcoin conviene?
È impossibile stabilire se il bitcoin mining sia realmente redditizio: ci sono troppe variabili. Il costo dell’hardware e l’energia necessaria per alimentarlo variano sensibilmente nelle diverse parti del mondo e il rendimento dei minatori dipende dalla loro capacità di competere con un numero crescente di concorrenti, che si contendono gli stessi profitti.
Un miner di bitcoin ha le stesse probabilità di aggiudicarsi nuovi bitcoin e le commissioni di un cercatore d’oro che scava per trovare una pepita, le cui possibilità si riducono nel momento in cui altre persone iniziano a scavare nello stesso territorio e quindi aumenta la concorrenza sul mercato. Non esiste un deposito di bitcoin e i miner si contendono lo stesso “tesoro”.Un miner di bitcoin ha le stesse probabilità di aggiudicarsi nuovi bitcoin e le commissioni di un cercatore d’oro che scava per trovare una pepita, le cui possibilità si riducono nel momento in cui altre persone iniziano a scavare nello stesso territorio e quindi aumenta la concorrenza sul mercato. Non esiste un deposito di bitcoin e i miner si contendono lo stesso “tesoro”.
Pur non garantendo sicurezza di ottenere profitti, ci sono alcuni aspetti certi che dobbiamo considerare. Il primo è che nei primi anni la maggior parte dei miner di bitcoin ha ottenuto profitti. La seconda è che, nonostante sia aumentata la concorrenza, se i miner continuano nella loro attività di “ricerca”, significa che ci sono motivi validi per continuare a ‘minare’ criptovalute. Il terzo aspetto è, logicamente, legato al fatto che l’attività è meno profittevole rispetto al passato ed è più difficile stare al passo con la concorrenza per chiudere un blocco.
Secondo blockchain.com, il livello di difficoltà per trovare un nuovo blocco (misurato dalla potenza di hashing distribuita dai miner) è aumentato esponenzialmente nel 2018, a dimostrazione dell’incremento della concorrenza.
