La popularidad de bitcoin ha crecido de manera desmedida. En menos de diez años, se ha infiltrado en casi todo aspecto de la sociedad moderna. Para bien o para mal, se ha vuelto casi imposible que pase un día sin que un compañero de trabajo, un canal de noticas o un familiar mencione las criptomonedas.
Cuando las personas hablan de bitcoin, gran parte de la conversación gira en torno a su precio, o en cómo generar dinero a través de ella. En muchos casos, se ignora la tecnología detrás de bitcoin, así como su creación.
El proceso para generar bitcoins se llama “minar”, ya que metafóricamente, en vez de palas y picos, los mineros usan un hardware especializado para resolver problemas matemáticos muy complejos, que les ayuda a obtener su premio.
Básicamente, lo que los participantes hacen en este proceso es cambiar electricidad por bitcoins. Mucha electricidad.
Los mineros no son los únicos responsables de crear bitcoins. Sin embargo, son vitales en mantener y asegurar toda la red, Sin mineros, bitcoin sencillamente no existiría.
Entonces ¿de dónde salió Bitcoin? Y ¿por qué es importante?
Una breve historia de Bitcoin
Bitcoin nació del movimiento cypherpunk, que consistía en un grupo de activistas de internet que promovían la criptografía y la privacidad como idea base para un cambio político y social.
Bajo estos principios, una persona o grupo de personas usando el pseudónimo Satoshi Nakamoto creó la primera moneda digital del mundo basada en una blockchain: bitcoin.
El libro blanco “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” fue publicado por Nakamoto en plena crisis financiera del 2008. La meta de Nakamoto se vuelve clara desde la primera línea del documento “A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution.” O sea: “una versión de dinero electrónico que sea puramente de persona a persona, permitiría que los pagos en línea sean mandados de un individuo a otro sin tener que pasar por una institución financiera”.
Nakamoto buscaba crear un sistema que permitiría a las personas hacer transacciones de manera digital sin necesitar un tercer intermediario. Para lograr este objetivo, creó la primer blockchain que es un libro de contabilidad digital, en el que cada bloque contiene un registro cronológico de todas las transacciones llevadas a cabo en ese bloque, así como una “función criptográfica” del bloque anterior. Esto prevenía el problema de “doble gasto” que los predecesores de bitcoin buscaban solucionar.
Manteniendo la blockchain
Para mantener este libro contable, se requiere un enorme poder computacional, el cual es aportado por un minero o un grupo de mineros, usando un hardware especializado para asegurar criptográficamente cada transacción dentro de la blockchain.
Actualmente, el tamaño de cada blockchain de bitcoin es de 1MB, y un bloque es creado más o menos cada 10 minutos. Para mantener este punto de referencia, la dificultad en el proceso de minado se incrementa o disminuye basada en la cantidad de hash power usada para minar.
Cuando la red fue creada, la recompensa de bloque era de 50 bitcoins, pero para preservar la escasez de la moneda, la recompensa es partida a la mitad cada 210,000 bloques. Actualmente, la recompensa es de 12.5 bitcoin por cada bloque minado, y se espera que sea partida nuevamente en mayo de 2020. En total, solamente 21 millones de bitcoins serán minados, y la última recompensa se estima que suceda en el año 2140.
Conforme la red crece, el proceso de minado se vuelve más y más complejo. Esto es idealmente balanceado por la electricidad y el hardware que serían cada vez más asequibles conforme pasa el tiempo. Además, dada la escasez del bitcoin, se espera que el precio de la moneda esté continuamente a la alza. Por esto, los mineros reciben un incentivo apropiado para mantener el libro contable de cada bloque y así recolectar la recompensa.
Mientras este proceso funciona con una base ideológica, donde el precio por moneda se mantiene justificablemente alto a comparación de la inversión en hardware y electricidad, los mineros son también incentivados a partir de tarifas de transacción. Estas tarifas alientan a los mineros a incluir transacciones individuales en el bloque. Mientras más alta sea la tarifa, es más probable que la transacción de un individuo sea procesada con mayor rapidez.
Las tarifas han sido un tema controversial en la comunidad de bitcoin. Pues han subido bastante cuando la red está congestionada, llegando hasta un rango de $30 dólares en diciembre del 2017. Esto resultó en un incremento en el interés en bitcoin, pero la falta de hash power, así como algunas personas generando spam en la red con transacciones pequeñas, provocó un declive en la blockchain. Por fortuna, estos ataques son poco comunes, ya que para generar este spam se debe desechar una parte de bitcoin para acceder al sistema.
Se espera que las transacciones aumenten con el tiempo y que el potencial de cobro de cuotas no se pueda manejar, aunque los desarrolladores ya están trabajando en crear una solución fuera de la cadena; tal es el caso de la lighting network (red de rayo), que sirve para hacer frente a los innumerables y crecientes problemas que la red enfrentará. Esta segunda capa del protocolo, permitirá a los usuarios consolidar transacciones con cobros pequeños fuera de la cadena, para posteriormente juntarlas en dentro de la blockchain en sumas globales.
Consensos, seguridad de la red y “forks”
Los mineros de bitcoin son recompensados con base en su trabajo, pues son la médula de la red. Como se había mencionado anteriormente: sin mineros no existiría el bitcoin.
Dada la naturaleza descentralizada de la blockchain, esta implica reglas consensuadas, es decir, si hay una transacción o bloque que sea cuestionable, los mineros tomarán una decisión conjunta al respecto. La decisión es concretada por el grupo de mineros que tenga más poder de mina. Los mineros son incentivados para mantener la integridad de la blockchain a partir de tarifas y recompensas de bloque, y para alterar o irrumpir en la blockchain, una organización o individuo necesitaría el control del 51% del total del hash power.
Gracias a este mecanismo, es prácticamente imposible falsificar o corromper transacciones. Este mismo principio también aplica para las nuevas reglas que se van añadiendo al protocolo, o cuando el protocolo es alterado de cualquier manera. Estos cambios pueden ocurrir por varias razones, desde riesgos de seguridad subyacentes, o un simple upgrade en la manera en que opera el protocolo. Para hacer estos cambios en el comportamiento de la tecnología, la blockchain es puesta en un proceso llamado forks.
Hay dos tipos de forks: el soft fork y el hard fork. Estas alteraciones en el protocolo ocurren cuando hay una necesidad de mejorar el sistema o cuando hay que manejar un riesgo de seguridad.
Un soft fork es un cambio en el protocolo que funciona retroactivamente en la blockchain y normalmente no requiere de un quiebre de cadena, pues estos cambios son más que nada cosméticos o funcionales que no afectan la estructura o la blockchain en ninguna forma. Después de que las nuevas reglas son implementadas, la misma cadena continúa y los mineros que no estén cumpliendo con estas nuevas reglas no podrán verificar los bloques, obligándolos a adaptarse al nuevo sistema de reglas.
El ejemplo más notable de un soft fork exitoso, fue el llamado “Segregated Witness“ (SegWit) que ocurrió a finales del 2017. Aunque fue muy debatido, los mineros favorecieron ampliamente su implementación. El soft fork SegWit fue una solución a muchos problemas emergentes de Bitcoin, además de incrementar el número de transacciones por bloque, SegWit arregló un problema menor que no permitía a los desarrolladores crear los protocolos de la segunda capa y los contratos inteligentes.
El hard fork casi siempre resulta en un quiebre de cadena. Esto es porque los cambios que hace impactan la estructura de la blockchain de una u otra forma.
Con los soft forks, los bloques más recientes son todavía compatibles con los anteriores, pero con los hard forks los bloques anteriores se vuelven inválidos. Cuando hay una ruptura en la blockchain el historial de la legacy chain (cadena heredada) permanece. Por lo tanto, cada vez qué hay una ruptura, los valores en cartera de una persona también son esencialmente replicados a una nueva cadena.
Probablemente, el ejemplo más conocido de un hard fork es el quiebre de cadena de bitcoin cash de 2017. Un grupo de desarrolladores buscaron incrementar el tamaño de bloque de 1MB a 8MB, mientras que la cadena heredada buscaba establecer otras soluciones al creciente dilema. Cuando ocurrió el fork la blockchain de Bitcoin se partió en dos cadenas paralelas con dos conjuntos de reglas separadas. Esto llevó a que los mineros buscarán la cadena más rentable, resultando en una alza de tarifa en la cadena heredada por un par de meses, ya que los mineros de bitcoin no tenían el hash power suficiente para resolver los bloques dada a la dificultad de los ajustes automáticos, y no se tenía en cuenta el éxodo de tantos mineros. Eventualmente, el nivel de dificultad se redujo y las tarifas se estabilizaron.
Hardware, software y grupos mineros
Con el tiempo, minar bitcoins se ha vuelto una tarea muy competitiva. En la etapa temprana de mina, todo lo que se necesitaba para participar era una computadora de escritorio y el software asociado. Sin embargo, con la creciente popularidad de bitcoin, los mineros empezaron a usar “unidades de procesamiento gráfico” (GPU) para maximizar el poder de procesamiento. Ahora, para poder competir, los mineros necesitan de la más reciente plataforma para minar: “Application-Specific Integrated Circuit” (o ASIC)
Aunque la competencia es alta, hay diferentes opciones para el hardware de ASIC:
DragonMint de Halong Mining, marcando desde 16TW/h, el DragonMint es una de las plataformas mineras más poderosas en existencia, también es el mayor competidor de Bitmain, que es el que domina la mina actualmente.
Antminer S9 de Bitmain, fue en algún momento la plataforma más poderosa del mercado, el Antminer S9 maneja unos impresionantes 14TW/h de hash power, y gastos eléctricos moderados.
El minero de Pangolín WhatsMiner M3, aunque no tenga tanto hash power como el Antminer S9, no es para nada débil con 12.5TW/h.
Las ASICs se convirtieron en el estándar para los mineros y la dificultad para resolver los bloques aumentó exponencialmente. Aun teniendo el hardware especializado, algunos mineros buscan entrar a un grupo minero para que tengan lo mejor por sus esfuerzos.
Los mineros son recompensados por cada bloque que solucionan, pero aunque un participante haya gastado miles de dólares en una plataforma minera, puede que no recupere su inversión. Esto llevó a la creación de los grupos mineros que, en esencia, comparten poder computacional y la paga por solucionar un bloque. Esto hace que los mineros tengan una recompensa menor, pero más consistente.
Cuatro de los cinco mayores grupos mineros, están localizados en China. Pero hay otras opciones, como NiceHash donde puedes rentar tu poder de procesamiento al mejor postor.
Políticas y electricidad
La popularidad de Bitcoin ha resultado en un aumento de interés sobre la mina, y en consecuencia, un altísimo consumo de energía. Desde mayo del 2017 a mayo del 2018, el consumo de energía de bitcoin incrementó en un 600% a 66 TW/h, haciendo el consumo de energía total más grande que el de Suiza. Con tal uso de energía, ha surgido debate sobre la sustentabilidad y hasta la regulación de energía.
Teniendo más del 70% de poder de procesamiento de bitcoin mundial, China es el lugar al que recurren los mineros buscando hidroelectricidad. La electricidad asequible y el hardware, han creado una “fiebre de oro” en las montañas de Sichuan, pero, según reportajes recientes, las nuevas regularizaciones chinas podrían forzar a los mineros a reubicarse.
El país Georgia es otro destino para la mina de bitcoin. A diferencia de China, esta pequeña nación euro-asiática goza de una regulación que apoya a los mineros, ya que incluso el gobierno los incentiva con bajos impuestos y costos de electricidad subsidiados. De hecho, el éxito de Georgia ha llevado a otras naciones euro-asiáticas a seguir un camino parecido, como por ejemplo, Uzbekistán y Armenia, que buscan crear regularizaciones similares.
Cuando se debate el mejor o peor lugar para minar bitcoin, los mineros tienen en cuenta los gastos energéticos, las regulaciones y hasta el clima.
Islandia ha emergido como uno de los mejores lugares para la mina de bitcoin, no solamente por su energía renovable de bajo precio y sus regulaciones favorables, sino también por su clima. El proceso minero convierte esencialmente la electricidad en bitcoin, y en el camino, crea altas temperaturas. El clima frío de Islandia permite a los mineros ahorrar en costos de enfriamiento y maximizar sus ganancias.
Conclusión
Aunque bitcoin esté a años de competir con Visa y MasterCard, cada vez que crece corrige rápidamente los obstáculos que llegaron a frenarlo en el pasado. Con el aumento de participación por parte de los mineros y las nuevas tecnologías como el lightning network al alcance, incluso los mayores detractores están cambiando su punto de vista sobre la criptomoneda.
A pesar del incremento en los niveles de dificultad y más competidores, todavía hay mucho espacio para que los mineros obtengan ganancias. Los innovadores de la industria ya están buscando nuevas formas de reducir los costos de electricidad y mejorar la eficiencia del hardware, todo mientras el precio de la moneda sigue incrementando.
Aunque los días de ganar cientos de bitcoins de una plataforma de GPUs hayan acabado, si bitcoin sigue por este camino, apuntar a lo alto puede que ya no sea una idea tan imposible.
