La Mineria de Bitcoin

Para poder encontrar el hash valido de un bloque, es necesario que el minero tome ese bloque e intente calcular un montón de operaciones sobre el hasta encontrar el hash valido, ese proceso de hashing requiere de un esfuerzo y un gasto computacional, que se traduce en un gasto energético, y que hace que el interés de realizar fraude sea costoso, pero si se tiene éxito de manera honrada, entonces se obtiene una recompensa, porque la creación de un bloque valido ha requerido un esfuerzo y un gasto.

Los bitcoin obtenidos por el minado van de acuerdo con un programa preestablecido y controlado por el halving (así es, en Bitcoin !existe una política monetaria!, que es conocida y predecible), además el minero que resuelve y valida un bloque cobra también las comisiones (fee) contenidas en cada transacción del bloque y que se deben pagar para ser incluidas en la blockchain (esas transacciones son en su inmensa mayoría envíos de bitcoin de una cartera a otra).

La primera transacción de cualquier bloque es una transacción especial, llamada Coinbase Transaction, la cual contiene la recompensa por el esfuerzo minero. De aquí tomo su nombre un famoso exchange, pero nada que ver.

A diferencia de las transacciones regulares, la transacción Coinbase no gasta UTXO como insumo. Tiene una sola entrada, llamada también coinbase, que crea los bitcoin de la recompensa «de la nada» (no es tan así, existen reglas en el código que son las que permiten su creación). La transacción Coinbase tiene una salida, la cual es pagadera a la dirección bitcoin del minero.

La transacción Coinbase es la única de todo el bloque que es manipulada por los mineros, dentro de esa transacción el minero que ha encontrado el hash, incluye la recompensa por el bloque minado (actualmente de 6.25 bitcoins) más las comisiones a pagar por cada transacción incluida dentro de ese bloque. Recordemos que existe el concepto de halving, por lo cual la recompensa del bloque irá disminuyendo cada 210.000 bloques.

Como dato curioso comentar que un minero que ha resuelto y hallado el problema de un bloque, podría reclamar menos recompensa de la que le corresponde, por ejemplo si la suma de la recompensa más las comisiones fuera de 20 bitcoins, el minero podría reclamar 19.96 bitcoins. Pero nunca podrá reclamar de más. Los Nodos validadores o Nodos Completos, se encargan de verificar por código que no se pueda reclamar más que la recompensa y las comisiones. Es una situación que no interesa al minero y que desde luego vigilan no ocurra, pero es posible, de hecho se han dado casos.

Otro dato importante a saber es que un minero solo puede gastar los bitcoin que ha recibido en recompensa, una vez que haya 100 confirmaciones (Coinbase Maturity), sobre el bloque que ha firmado. Esto es porque se considera que una vez que han pasado 100 confirmaciones, ese bloque ha tenido ya tantas confirmaciones que es considerado como valido e imposible de reversar. Por ejemplo imagina un minero que introduce un bloque «falso» o con transacciones no validas, la red de nodos validadores deberá ser capaz de detectar ese bloque en menos de 100 confirmaciones y desechar ese bloque, por lo cual ese minero no podrá gastar los bitcoin que supuestamente le corresponderían por haber firmado el bloque. 

Ahora bien, el proceso de hashing no se mantiene estático, esta regulado debido a que computadoras cada vez más potentes puedan realizar los cálculos con menor esfuerzo y en tiempos menores, a ese proceso de regulación se le denomina ajuste de la dificultad (difficulty).

Los criterios para el cálculo de la dificultad son ajustados cada 2016 bloques (aproximadamente cada 2 semanas), van en función de la frecuencia con la que los mineros son capaces de ir generando nuevos bloques (minando). Si la red registra que cada vez son minados más bloques y en intervalos de tiempo menores, entonces se produce un ajuste en la dificultad del proceso de hashing (la red espera un bloque en un intervalo de más o menos cada 10 minutos en promedio), lo que resulta que a partir de ese ajuste, los mineros van a requerir más capacidad computacional para resolver el problema matemático.

Este proceso puede ir a la inversa, es decir el ajuste de dificultad no solo es a la alza, puede ir a la baja en el supuesto de que cada vez haya menos capacidad de computo en la red (menos mineros minando), por lo que al bajarse la dificultad se requiere menos esfuerzo para resolver el hashing.