Cos’è il mining Bitcoin?
Il mining di bitcoin è il processo mediante il quale vengono immessi in circolazione nuovi bitcoin. È anche il modo in cui la rete monitora, conferma e legittima le nuove transazioni, garantendone la validità. Il mining viene eseguito utilizzando hardware sofisticato che risolve un problema matematico estremamente complesso.
Il miner che per primo riesce a risolvere questo problema riceve una ricompensa in bitcoin per il suo lavoro di verifica delle transazioni e di tenuta della blockchain. Senza questa prova del lavoro del miner, o proof of work, si genererebbe sicuramente il problema della doppia spesa che assillava Satoshi Nakamoto, il padre di Bitcoin.
Le valute digitali non sono come quelle fisiche: una volta spesa una banconota, non è più possibile riutilizzarla perché è in possesso di qualcun altro che in cambio ha fornito un bene o un servizio. Con le criptovalute è possibile ricreare una copia esatta della coin e spenderla due volte: un problema che Satoshi Nakamoto ha risolto brillantemente.
Il mining bitcoin non serve solo a legittimare i blocchi e le transazioni ma anche a creare nuovi bitcoin. Il primo bitcoin fu creato da Satoshi Nakamoto ma tutti gli altri sono nati grazie proprio al lavoro dei miner.
Cosa fanno esattamente i miner
Cercano di trovare un numero esadecimale di 64 cifre (un “hash”) che sia inferiore o uguale a un determinato hash generato casualmente e impossibile da prevedere. Per indovinare l’hash giusto potrebbero essere necessari milioni e milioni di tentativi. Inoltre, Satoshi ha progettato un sistema geniale: più miner sono coinvolti e più aumenta la difficoltà dei problemi da risolvere. Se i miner disponibili sono meno, la “difficulty” della rete diminuisce. L’obiettivo è produrre un nuovo blocco da aggiungere alla blockchain ogni 10 minuti.
Quando è nato Bitcoin la difficoltà era pari a 1. A giugno 2022 era pari a 30 trilioni. Per trovare l’hash giusto e minare bitcoin è necessaria molta potenza di calcolo; bisogna disporre di un “hash rate” elevato, che viene misurato in termini di gigahash al secondo (GH/s) e terahash al secondo (TH/s).
I miner hanno anche potere di voto quando vengono proposte modifiche nel protocollo di rete Bitcoin. Più hash power si possiede, più voti è possibile esprimere, per esempio, su un’hard fork e, in generale, per migliorare la rete.
Quanto guadagna un miner
Le ricompense per aver minato bitcoin si riducono della metà circa ogni quattro anni. Chi minava bitcoin nel 2009 guadagnava 50 BTC; nel 2021 25 BTC; nel 2016 12,5 BTC; nel 2020 6,25 BTC. Bitcoin vale oggi circa 24.000 dollari, quindi chi completa un blocco guadagna circa 150.000 dollari (6,5 x 24.000).
Per sapere esattamente quando si verificheranno questi dimezzamenti è possibile consultare il Bitcoin Clock. Vale la pena notare che dopo l’halving di bitcoin, cioè dopo il dimezzamento della ricompensa e della produzione, c’è sempre stato un significativo incremento del valore della moneta digitale.
Il Bitcoin mining calculator CryptoCompare permette di calcolare quanti bitcoin potresti estrarre con l’hash rate del tuo impianto di bitcoin mining e ti dà una panoramica globale collegando valori come la velocità di hash e i costi dell’elettricità per stimare costi e benefici.
All’inizio bastava un normale personal computer per minare bitcoin perché i miner erano pochissimi. Oggi ci sono mining farm gigantesche in tutto il mondo e, per rispettare il ritmo di produzione di un nuovo blocco ogni 10 minuti, la difficoltà di trovare l’hash è aumentata enormemente.
I miner, per poter essere competitivi, investono in apparecchiature costosissime come le graphics processing unit, (GPU) o, meglio ancora, le application specific integrated circuit (ASIC). Parliamo di attrezzature il cui prezzo può variare da $ 500 a decine di migliaia di dollari.
Oggi, l’hardware per il mining bitcoin è quasi interamente costituito da ASIC progettate unicamente per minare bitcoin. Inoltre nuovi chip vengono inventati di continuo (per esempio i nuovi chip Intel per mining a risparmio energetico) e le prestazioni aumentano costantemente.
Esempio mining bitcoin
Stai pensando a un numero compreso tra uno e 100, lo scrivi su un pezzo di carta e lo chiudi in una busta. I tuoi amici non devono indovinare il numero esatto; devono solo essere i primi a indovinare un numero inferiore o uguale a quello che hai scritto.
Per esempio, stai pensando al numero 19. Se l’amico A dice 21, perde perché 21 è maggiore di 19. Se l’amico B dice 16 e l’amico C 12, allora entrambi hanno indovinato e B non è avvantaggiato, anche se si è avvicinato di più a 19.
Nel caso del mining bitcoin si sta pensando a un numero esadecimale di 64 cifre e si sta chiedendo a milioni di miner. Ci possono essere più miner che arrivano contemporaneamente alla risposta giusta: in quel caso sarà la rete Bitcoin a decidere a maggioranza semplice, il 51%, quale miner premiare.
In genere è il miner che ha svolto più lavoro o quello che verifica il maggior numero di transazioni. Il blocco perdente diventa quindi un “blocco orfano”. I blocchi orfani sono quelli che non vengono aggiunti alla blockchain. I miner che risolvono con successo il problema dell’hash ma non hanno verificato la maggior parte delle transazioni non vengono premiati con bitcoin.
Ecco un esempio di numero esadecimale a 64 cifre:
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In realtà non è un numero ma una stringa alfanumerica.
Oggi il bitcoin mining è così suddiviso: il 10% dei miner di bitcoin controlla il 90% della capacità di mining sulla rete Bitcoin. Ancora più eloquente è un’altra statistica: lo 0,1% di tutti i miner possiede il 50% della capacità di mining della rete.
Per trovare un hash del genere occorre un impianto di mining veloce o, più realisticamente, unirsi a una pool di mining, cioè un gruppo di miner che combinano la loro potenza di calcolo e dividono il bitcoin estratto.
Le probabilità di trovare l’hash vincente sono una su decine di trilioni: anche se lavori da solo con un sistema molto potente, le probabilità di successo sono minime.
Nelle mining pool si utilizzano due metodi di pagamento: proporzionale e pay per share.
Pagamento proporzionale
Col sistema di pagamento proporzionale, i miner ricevono ricompense proporzionali alla quantità di sforzo che spendono per trovare un blocco. L’importo dipende poi dal fatto che la pool trovi effettivamente un blocco da aggiungere alla blockchain. È un sistema redditizio nei periodi in cui il prezzo del bitcoin aumenta.
Pay per share
Il metodo pay per share distribuisce i pagamenti in base alla potenza di mining dell’intera pool ed è l’opposto di quello proporzionale. La quota di un miner è determinata non dal loro sforzo, ma da un’equa divisione dei premi ricevuti dalla pool. Un miner riceve la sua ricompensa indipendentemente dal fatto che la pool trovi un blocco. Poiché garantisce una tariffa fissa, questo modello di pagamento è più adatto per periodi in cui il prezzo del bitcoin è basso.
Oltre al costo significativo delle apparecchiature, bisogna poi mettere in conto il costo dell’energia elettrica necessaria a farle funzionare: ecco perché le grandi società tendono a spostarsi dove il costo dell’energia è minimo.
In generale, oggi il mining di Bitcoin rimane un’attività non redditizia per la maggior parte dei singoli miner. Su Blockchain.info sono disponibili statistiche su alcune pool di mining.
Mining bitcoin in Italia
In Italia non mancano i miner. Di particolare interesse appare il lavoro svolto dalla società trentina Alps Blockchain: il mining italiano che nasce dall’acqua.
Alps Blockchain sfrutta la potenza delle centrali idroelettriche per il mining di Bitcoin. In particolare, vengono utilizzate le vecchie centrali che spesso sopravvivono solo grazie agli incentivi statali.
L’idea di business prevede che la centrale acquisti l’attrezzatura per il mining che verrà installata dalla società all’interno della centrale che diviene quindi una mining farm. Alps Blockchain infine riacquista la potenza di calcolo generata e la rivende alle mining pool: è un sistema in cui guadagnano tutti e il mining diventa sostenibile.