Resumen
La minería de criptomonedas verifica las transacciones de blockchain y es el proceso de creación de nuevas unidades de criptomonedas.
Los mineros requieren una gran cantidad de recursos informáticos, lo que también garantiza la seguridad de la red blockchain.
¿Qué es la minería de criptomonedas?
La minería de criptomonedas se basa en el mecanismo de consenso Prueba de Trabajo (PoW), garantizando la seguridad y descentralización de criptomonedas como Bitcoin. La minería es el proceso de validar las transacciones de los usuarios y agregarlas al libro de contabilidad público de blockchain. Por tanto, la minería es un elemento clave para que Bitcoin funcione con normalidad sin una autoridad central.
Las operaciones mineras también son responsables de introducir nuevas monedas en el suministro circulante existente. Sin embargo, la minería de criptomonedas sigue un conjunto de reglas codificadas que gobiernan el proceso de minería y evitan que alguien cree nuevas monedas al azar. Estas reglas están integradas en el protocolo de criptomonedas subyacente y son aplicadas por una red completa de miles de nodos.
Para crear nuevas unidades de criptomonedas, los mineros utilizan su potencia informática para resolver complejos acertijos criptográficos. El primer minero que resuelva con éxito el rompecabezas tiene derecho a agregar un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques y publicarlo en la red.
¿Cómo funciona la minería de Ethereum?
Una vez completada una nueva transacción de blockchain, se enviará a un grupo de minería llamado "grupo de memoria". El trabajo del minero es verificar la validez de estas transacciones pendientes e integrarlas en bloques.
Se puede considerar un bloque como una página del libro mayor de blockchain, que registra varias transacciones y otros datos. Específicamente, los nodos mineros son responsables de recopilar transacciones no confirmadas del mempool e integrarlas en bloques candidatos.
Luego, los mineros intentan convertir este bloque candidato en un bloque confirmado válido. Para realizar esta transición, los mineros deben resolver problemas matemáticos complejos, un proceso que requiere importantes recursos informáticos. Sin embargo, por cada bloque minado con éxito, el minero recibirá una recompensa por bloque, que incluye criptomonedas recién creadas y tarifas de transacción. A continuación se explica cómo funciona la minería.
Paso 1: transacción hash
El primer paso de la minería de bloques es extraer las transacciones pendientes del mempool y enviarlas una por una a través de la función hash. Cada vez que un dato se ejecuta a través de una función hash, se produce una salida de tamaño fijo llamada "valor hash".
Durante el proceso de minería, el hash de cada transacción consta de una cadena de números y letras, que se utiliza como identificador. El hash de transacción representa toda la información contenida en esa transacción.
Además del hash y de una sola columna en cada transacción, los mineros agregan transacciones personalizadas para enviarse a sí mismos recompensas en bloque. Esta transacción se denomina "transacción coinbase", lo que significa que se crea una nueva moneda. En la mayoría de los casos, esta transacción es la primera transacción registrada en un nuevo bloque, y todas las transacciones posteriores son transacciones pendientes en espera de ser verificadas.
Paso 2: crear árbol Merkle
Después de que se aplica el hash a cada transacción, estos hashes se combinan en un "árbol Merkle" (también conocido como "árbol hash"). Los hashes de transacciones se combinan en pares y luego se procesan para generar un árbol Merkle.
Después de que la nueva salida hash se combina en pares, se vuelve a aplicar hash y se repite todo el proceso hasta que se crea un único hash. El último hash creado también se denomina "hash raíz (o raíz de Merkle)" y básicamente representa todos los hash utilizados previamente para generar el hash raíz.
Paso 3: busque un encabezado de bloque válido (hash de bloque)
El encabezado del bloque se utiliza como identificador para cada bloque independiente, lo que indica que cada bloque tiene un valor hash único. Al crear un nuevo bloque, los mineros combinan el hash del bloque anterior con el hash raíz del bloque candidato para generar un nuevo hash de bloque. Además, el minero debe agregar un número aleatorio llamado "nonce".
Por lo tanto, cuando los mineros intentan verificar un bloque candidato, necesitan integrar el hash raíz, el hash del bloque anterior y el número aleatorio, y procesarlos todos a través de la función hash. El propósito de esta iteración es crear un hash válido.
El hash raíz no se puede cambiar desde el hash del bloque anterior, por lo que el minero debe cambiar el nonce varias veces hasta que se encuentre un hash válido. La salida (hash de bloque) debe ser menor que un cierto valor objetivo determinado por el protocolo para que se considere válida. En la minería de Bitcoin, el hash del bloque debe comenzar con varios ceros, lo que se denomina "dificultad de minería".
Paso 4: libera los bloques minados
Como podemos ver, los mineros deben aplicar hash repetidamente al encabezado del bloque con diferentes valores nonce hasta que encuentren un hash de bloque válido. El minero que encuentre el hash puede publicar el bloque en la red. Todos los demás nodos comprobarán si el bloque y su hash son válidos. Si es válido, el nuevo bloque se agregará a la copia de la cadena de bloques.
El bloque candidato ahora se convierte en un bloque confirmado y todos los mineros continuarán extrayendo el siguiente bloque. Los mineros que no encuentren un valor hash válido a tiempo abandonarán sus bloques candidatos y volverán a participar en la competencia minera.
¿Qué pasa si se extraen dos bloques al mismo tiempo?
A veces, dos mineros publicarán un bloque válido al mismo tiempo y la red terminará con dos bloques en competencia. Los mineros comenzarán a extraer el siguiente bloque en función del bloque que recibieron primero, lo que provocará que la red se divida temporalmente en dos versiones diferentes de la cadena de bloques.
La competencia entre bloques continuará hasta que se extraiga un nuevo bloque basado en cualquier bloque competidor. El primer bloque que extraiga un nuevo bloque se considerará ganador. El bloque descartado se denomina "bloque huérfano" o "bloque obsoleto", y todos los mineros que seleccionen este bloque se trasladarán a la cadena donde se encuentra el bloque ganador para continuar minando.
¿Qué es la dificultad minera?
El protocolo ajusta periódicamente la dificultad de la minería para garantizar que la tasa de creación de nuevos bloques se mantenga constante, estabilizando así la emisión de nuevas monedas según lo planeado. La dificultad aumenta proporcionalmente a la potencia informática (tasa de hash) puesta en la red.
Por lo tanto, cada vez que un nuevo minero se une a la red, la competencia se intensificará, la dificultad de las operaciones de hash aumentará en consecuencia y el tiempo promedio de bloque no se puede acortar. Por el contrario, si la mayoría de los mineros abandonan la red y la dificultad del hashing disminuye, será más fácil minar nuevos bloques. Una vez ajustada la dificultad, el tiempo de generación del bloque no se verá afectado por la potencia hash general de la red y siempre permanecerá sin cambios.
Tipos de minería de criptomonedas
Hay muchas formas de extraer criptomonedas. Constantemente surgen nuevos hardware y algoritmos de consenso, y se optimizan los equipos y procesos. Los mineros suelen utilizar dispositivos informáticos especializados para resolver ecuaciones criptográficas complejas. Tomemos como ejemplos algunos de los métodos de minería más comunes.
Unidad Central de Procesamiento (CPU) Minería
La minería de unidad central de procesamiento (CPU) se refiere al uso de la CPU de una computadora para realizar las funciones hash requeridas por el modelo de prueba de trabajo. En los primeros días de Bitcoin, los costos de minería y las barreras de entrada eran bajos, y las CPU comunes eran suficientes para manejar su dificultad, por lo que cualquiera podía intentar minar Bitcoin y otras criptomonedas.
Sin embargo, a medida que más personas extraen Bitcoin y aumenta el hashrate de la red, se vuelve cada vez más difícil obtener ganancias de la minería. Además, gradualmente está disponible hardware de minería profesional con capacidades de procesamiento más potentes, y la minería con CPU casi se ha convertido en una cosa del pasado. Ahora que todos los mineros utilizan hardware especializado, la minería con CPU ya no es factible.
Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) Minería
Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) están diseñadas para manejar una variedad de aplicaciones simultáneamente y, a menudo, se usan para videojuegos o renderizado de gráficos, pero también se pueden usar para minería.
En comparación con el popular hardware de minería de circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC), las GPU son relativamente baratas y flexibles. Aunque los usuarios aún pueden extraer algunas altcoins con GPU, la eficiencia de la minería está determinada por la dificultad y el algoritmo de la minería.
Minería ASIC
Los circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC) están diseñados para un único objetivo específico. En el mundo de las criptomonedas, esto se refiere al hardware especializado desarrollado para la minería. Como todos sabemos, la minería ASIC es eficiente pero costosa. Las máquinas de minería ASIC utilizan tecnología de minería de vanguardia y el costo del equipo es mucho mayor que el de la CPU o GPU.
Además, la tecnología ASIC se está desarrollando rápidamente y los modelos más antiguos ya no son rentables, por lo que las máquinas mineras deben reemplazarse periódicamente. Incluso excluyendo los costos de electricidad, la minería ASIC sigue siendo uno de los métodos de minería más caros.
Piscina minera
La recompensa del bloque se otorga al primer minero que tenga éxito, por lo que la probabilidad de encontrar el hash correcto es extremadamente baja. Si la capacidad minera de un minero es débil, será difícil descubrir la oportunidad del siguiente bloque por sí solo. Los pools de minería resuelven este problema.
Los grupos de minería son grupos de mineros que juntan sus recursos (poder hash) para aumentar sus probabilidades de ganar recompensas en bloque. Después de que el grupo de minería encuentre con éxito el bloque, los mineros compartirán las recompensas de acuerdo con su contribución al grupo de minería.
Los mineros individuales que participan en grupos de minería disfrutan de ventajas en costos de hardware y electricidad, pero una vez que la minería en grupos de minería se vuelve dominante, la gente se preocupará por la posibilidad de ataques del 51% a la red.
¿Qué es la minería de Bitcoin y cómo funciona?
Bitcoin es el ejemplo más popular y mejor establecido de criptomoneda disponible para la minería, y la minería de Bitcoin se basa en el algoritmo de consenso de carga de trabajo.
La prueba de trabajo es el primer mecanismo de consenso de blockchain creado por Satoshi Nakamoto y se introdujo en el libro blanco de Bitcoin en 2018. En pocas palabras, la Prueba de trabajo determina cómo una red blockchain alcanza el consenso entre todos los participantes distribuidos sin un intermediario externo. Este mecanismo requiere mucha potencia informática para llegar a un consenso que evite comportamientos maliciosos.
Como hemos visto, en una red de prueba de trabajo, los mineros verifican las transacciones. Compiten para resolver complejos acertijos criptográficos con hardware de minería especializado. Si el minero encuentra primero con éxito una solución efectiva, puede publicar el bloque de transacción en la cadena de bloques y ganar recompensas por bloque.
La cantidad de criptomonedas en recompensas en bloque varía según la cadena de bloques. Por ejemplo, a partir de marzo de 2023, los mineros pueden ganar 6,25 recompensas por bloques de Bitcoin en la cadena de bloques de Bitcoin. Según el mecanismo de reducción a la mitad de Bitcoin, cada 210.000 bloques que se generan (aproximadamente cada cuatro años), la cantidad de Bitcoins recompensados por el bloque se reducirá a la mitad.
¿Seguirá siendo rentable la minería de criptomonedas en 2023?
La minería de criptomonedas todavía tiene el potencial de generar dinero, pero requiere una reflexión cuidadosa, una gestión de riesgos y una investigación cuidadosa. La minería también implica inversiones y riesgos, como costos de hardware, volatilidad de los precios de las criptomonedas y cambios en los protocolos de las criptomonedas. Para reducir los riesgos anteriores, los mineros suelen implementar medidas de gestión de riesgos y evaluar los costos y beneficios potenciales antes de que comience la minería.
La rentabilidad de las criptomonedas depende de varios factores. Uno de ellos es el movimiento de precios de las criptomonedas. Cuando los precios de las criptomonedas aumentan, el valor fiduciario de las recompensas mineras aumenta con él. Por el contrario, la caída de los precios conducirá a una menor rentabilidad.
La eficiencia del hardware de minería también es un factor clave para determinar la rentabilidad de la minería. El hardware de minería puede ser costoso, por lo que los mineros deben sopesar el costo del hardware con las recompensas que se espera generar. Otro factor a considerar es el costo de la electricidad. Si el costo de la electricidad es demasiado alto y excede los ingresos, la minería no será rentable.
Además, el hardware de minería puede quedar obsoleto rápidamente, lo que requiere actualizaciones más frecuentes. Los nuevos modelos funcionan mejor que los modelos más antiguos, lo que dificulta que los mineros sigan siendo competitivos si no pueden permitirse el lujo de actualizar sus plataformas mineras.
Finalmente, los protocolos pueden cambiar. Por ejemplo, la reducción a la mitad de Bitcoin reducirá la recompensa del bloque minero a la mitad, afectando así la rentabilidad de la minería. Además, Ethereum cambiará completamente del mecanismo de consenso de prueba de trabajo al mecanismo de consenso de prueba de participación (PoS) en septiembre de 2022, lo que hará que la minería sea prescindible.
Conclusión
La minería de criptomonedas es un componente clave de Bitcoin y otras cadenas de bloques de prueba de trabajo, y ayuda a mantener la seguridad de la red y garantizar la emisión estable de nuevas monedas. Además, la minería puede generar ingresos pasivos para los mineros. Para obtener instrucciones detalladas paso a paso sobre lo anterior, lea nuestro artículo Guía de minería de criptomonedas.
La minería tiene sus pros y sus contras, siendo el más importante las ganancias potenciales de las recompensas en bloque. Sin embargo, esto se verá afectado por múltiples factores como los costos de la electricidad y los precios de mercado. Por lo tanto, antes de involucrarse en la minería de criptomonedas, asegúrese de hacer su propia investigación (DYOR) y evaluar completamente los riesgos potenciales.
Otras lecturas
¿Qué son las cadenas de bloques con y sin permiso?
¿Qué es apostar en criptomonedas?
¿Qué son los tokens no fungibles (NFT)?
Descargo de responsabilidad y advertencia de riesgo: el contenido de este artículo son hechos y tienen fines educativos y de información general únicamente y no constituyen ninguna representación o garantía. Este artículo no debe interpretarse como asesoramiento financiero, legal u otro tipo de asesoramiento profesional y no es una recomendación para que compre ningún producto o servicio específico. Si necesita asesoramiento sobre inversiones, busque asesoramiento profesional. Si el artículo es proporcionado por un colaborador externo, tenga en cuenta: estas opiniones pertenecen al colaborador externo y no reflejan necesariamente los puntos de vista de Binance Academy. Para obtener más información, haga clic aquí para leer nuestro descargo de responsabilidad completo. Los precios de los activos digitales pueden fluctuar. El valor de su inversión puede aumentar o disminuir y es posible que no recupere el capital invertido. Usted es el único responsable de sus propias decisiones de inversión y Binance Academy no es responsable de las pérdidas que pueda sufrir. Este artículo no debe interpretarse como asesoramiento financiero, legal o de otro tipo profesional. Para obtener más información, consulte nuestros Términos de uso y Advertencia de riesgos.