Bitcoin mining e come funziona

Come i minatori dell’oro estraggono l’oro dalla terra, i minatori di bitcoin investono risorse e energia per estrarre un bene prezioso usato come denaro. Anziché esserci una zecca che conia il denaro, l’estrazione di nuovi bitcoin è affidata all’iniziativa di chi, volontariamente, intraprende l’attività di mining. Trovare ed estrarre oro è un’attività dispendiosa e faticosa, intrapresa solitamente da privati. Anche il mining di bitcoin è un processo di creazione di denaro frutto dell’iniziativa di agenti di mercato.

Chi sono i miner? 

La rete bitcoin è formata da nodi, ovvero, computer in comunicazione tra loro grazie al software open source di Bitcoin. 
I nodi possono avere diverse funzioni: ci sono nodi che validano solo la regolarità delle transazioni, ci sono nodi che propagano soltanto le transazioni verso altri nodi. I nodi di interesse in questo articolo sono detti “miners” e hanno il compito di creare la catena di blocchi, detta blockchain, dove sono registrate per sempre tutte le transazioni. 

Cosa fanno i miner?

I nodi minatori sono privati cittadini o aziende che investono ingenti risorse per risolvere un problema matematico che è risolvibile solo andando per tentativi.

Chiunque può fare mining di denaro bitcoin, vediamo cosa è necessario avere:

• Devi acquistare una strumentazione specifica per il mining, di solito schede video per videogame possono bastare. Ma per aumentare le probabilità di vincere bitcoin ora esistono macchine molto potenti (ASICS) progettate appositamente per calcolare l’equazione SHA256 di Bitcoin. 

• Il secondo requisito è produrre o acquistare molta elettricità per alimentare i calcolatori e i relativi sistemi di raffreddamento, infatti,  il mining di queste macchine riscalda gli ambienti in cui sono installate e bisogna mantenere una temperatura ideale per salvaguardare l’integrità fisica delle macchine.

• L’ultimo step è organizzare ore uomo per gestire la mining farm. Le miniere di bitcoin hanno anche personale impegnato nella manutenzione e sostituzione delle macchine, che, portate sempre al massimo della loro capacità di calcolo, deperiscono velocemente.

Tutto questo in concorrenza con tutti gli altri miner.

Una volta partite le operazioni, i tuoi calcolatori non fanno altro che calcolare in continuazione la stessa equazione (SHA-256), usando le transazioni dalla rete Bitcoin come dati e provano ad aggiungere un numero diverso all’equazione per verificare se il risultato è quello richiesto dal protocollo.

il risultato deve essere un numero esadecimale di questo tipo:

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Per esempio al primo tentativo la macchina che mina inserisce nell’equazione SHA-256 il numero 1 e guarda il risultato per verificare quanti zero ci sono davanti al numero. Al secondo tentativo ricalcola SHA-256, con lo stesso set di transazioni e  aggiunge il numero 2, al terzo tentativo aggiungere al set di transazioni il numero 3 e così via finché non ottiene un numero che inizia con gli zero davanti. Il risultato è puramente casuale. Questi sono numeri grandissimi, infatti, solo, circa, ogni 10 minuti uno dei calcolatori in giro per il mondo trova il numero con la quantità di zeri davanti richiesti dal protocollo in quel preciso momento.

Quando un minatore ha trovato una soluzione valida espone a tutta la rete di computer la soluzione al blocco di transazioni. Tutti i minatori verificano immediatamente e facilmente perchè il risultato è replicabile e provabile matematicamente. Le transazioni all’interno del blocco minato sono sicuramente valide e possono essere aggiunte alla catena di blocchi.

Cerchiamo di andare con ordine e definire meglio le loro funzioni.

Il minatore è un nodo, un utente che installa bitcoin sul suo computer ma oltre a validare una transazione e propagarla, si prende anche l’onere di spendere energia che permette di risolvere il puzzle matematico alla base del permesso di scrivere in blockchain.

Questi particolari nodi mettono a disposizione delle risorse energetiche per vincere la ricompensa e simultaneamente garantiscono il sistema contro la doppia spesa senza un coordinatore centralizzato.

Il sistema di incentivi attrae in continuazione nuovi minatori disposti a spendere risorse per trovare bitcoin e nessuno degli attori in gioco ha interesse a tenere comportamenti contro gli interessi della rete Bitcoin.

I minatori fanno ingenti investimenti per poter vincere i bitcoin, non proveranno mai a compromettere la solidità del protocollo perché significherebbe perdere immediatamente il valore totale dei bitcoin in loro possesso. Tendenzialmente i minatori non vendono i bitcoin guadagnati se non al costo di produzione. Questo significa che bitcoin ha un prezzo minimo dato dal costo per riuscire a minare un singolo bitcoin.

I minatori sono onesti perché cercare di ingannare il sistema costa molti soldi in prima battuta, si calcola che oggi costerebbe 5 miliardi di dollari riuscire ad attaccare il sistema riorganizzando lo storico della blockchain. In secondo luogo tutta l’attività di hackeraggio risulterebbe vana perchè ogni nodo è libero di accettare o meno gli aggiornamenti alla propria copia della blockchain. I nodi onesti non accetteranno mai dei blocchi che contengono una doppia spesa. Di fatto il malintenzionato si troverebbe su una catena di blocchi diversa da quella principale, su una blockchain senza valore perché contiene informazioni false.