Il mining di Bitcoin NON risolve problemi di matematica complessi

Il mining di Bitcoin e gli aggiustamenti della difficoltà spiegati in termini non tecnici usando una semplice analogia con i dadi.

Traduzione a cura di @Wastedtime dall'originale su braiins.com - pubblicato il 14 apr 2021

La maggior parte delle persone fraintende ciò che effettivamente fanno i minatori di bitcoin e, di conseguenza, non afferrano appieno il livello di sicurezza fornito dall'hashrate di bitcoin. In questo articolo, spiegheremo la proof of work in un modo non tecnico in modo che tu possa contrastare la disinformazione sui supercomputer e i computer quantistici che, si dice, potrebbero attaccare la rete Bitcoin in futuro.

In poche parole, il mining è una lotteria per creare nuovi blocchi nella blockchain di Bitcoin. Ci sono due scopi principali per il mining:

1. Per aggiungere in modo permanente transazioni alla blockchain senza il permesso di alcuna entità.
2. Per distribuire equamente la fornitura di 21 milioni di bitcoin premiando con nuove monete i minatori che impiegano risorse del mondo reale (cioè elettricità) per proteggere la rete.

Per capire cosa sta realmente accadendo in questo sistema di lotteria, diamo un'occhiata a una semplice analogia in cui ogni hash Bitcoin è equivalente a un lancio di dadi.

Fortuna, gioco d'azzardo e SHA256

Immagina che i minatori della rete Bitcoin siano tutti individui che giocano in un casinò. In questo esempio, ognuno di questi giocatori ha un dado a 1000 facce. Tirano il dado il più velocemente possibile, cercando di ottenere un numero inferiore a 10. Statisticamente, questo può richiedere molto tempo, ma man mano che più giocatori si uniscono al gioco, il tempo necessario per ottenere un numero inferiore a 10 si riduce. In breve, più giocatori d'azzardo equivalgono a giri più veloci.

Una volta che qualcuno ottiene con successo un numero inferiore a 10, tutti i giocatori al tavolo possono guardare e verificare il numero. Questo fortunato giocatore prende il premio in denaro e inizia il round successivo.

In definitiva, il processo di mining di bitcoin è molto simile. Tutti i minatori della rete utilizzano ASIC (Application Specific Integrated Circuits), computer specializzati progettati per calcolare hash il più rapidamente possibile. "Calcolare un hash" significa semplicemente collegare qualsiasi input casuale a una funzione matematica e produrre un output.

Più hash al secondo (cioè un hashrate più alto) equivalgono a più tiri di dadi al secondo, e quindi a una maggiore probabilità di successo. I minatori propongono un potenziale blocco di transazioni Bitcoin e lo usano come input. Il blocco è collegato alla funzione hash SHA256 che produce un output di dimensioni fisse, noto come hash. Un singolo hash può essere calcolato in meno di un millisecondo, poiché non comporta calcoli matematici complessi.

Se il valore hash è inferiore alla difficoltà attualmente in vigore nella rete di Bitcoin, vince il miner che ha proposto il blocco. In caso contrario, il minatore continua a provare calcolando più hash. Il blocco del minatore di successo viene quindi aggiunto alla blockchain, il minatore viene ricompensato con bitcoin appena emesso per il suo lavoro e inizia il "prossimo round".

ASIC vs Supercomputer

Utilizzare il supercomputer più potente per estrarre bitcoin sarebbe paragonabile all'assunzione di un grande maestro di scacchi per spostare a mano una pila di mattoni. Il lavoro alla fine verrebbe portato a termine, ma il giocatore di scacchi è molto più bravo a pensare e giocare a scacchi piuttosto che impiegare energia per spostare ripetutamente i mattoni.

Allo stesso modo, combinare la potenza di calcolo dei supercomputer più potenti del mondo e utilizzarli per estrarre bitcoin sarebbe essenzialmente inutile rispetto alle macchine ASIC utilizzate oggi. Gli ASIC sono progettati per fare una cosa nel modo più rapido ed efficiente possibile, mentre un supercomputer è progettato per svolgere compiti complicati o problemi di matematica. Poiché il mining di Bitcoin è una lotteria basata su prove ed errori casuali piuttosto che su calcoli matematici complessi, la specializzazione (ASIC) batte l'eccellenza generale (supercomputer) ogni volta.

Difficoltà di rete e tempi di 10 minuti per blocco

Ora che capisci la casualità che sta dietro al lavoro dei minatori che trovano un blocco, è importante capire i tempi e la difficoltà del blocco. Nel nostro esempio di gioco d'azzardo, immagina che chiunque possa unirsi o lasciare il tavolo in qualsiasi momento. Se una persona tira un dado a 1000 facce cercando di ottenere meno di 10, impiegherà in media 10 minuti per raggiungere quel numero. A volte ce la farà in 1 minuto, altre volte potrebbero volercene 30.

Se una nuova persona si avvicina al tavolo e inizia a tirare, collettivamente impiegheranno in media 5 minuti prima che qualcuno vinca il round. Se 20 persone si avvicinano al tavolo, questo tempo si riduce notevolmente. Per mantenere il gioco interessante, vogliamo calcolare la media di un vincitore ogni 10 minuti. Per fare ciò, possiamo semplicemente regolare il bersaglio dei dadi. Man mano che altri giocatori si avvicinano al tavolo, le regole cambieranno (ad esempio, i giocatori devono ora tirare un numero inferiore a 5 per vincere) in modo che la media rimanga di 10 minuti per round. Man mano che più giocatori si uniscono, il casinò rende più difficile vincere. Se i giocatori se ne vanno, lo rendono più facile.

Questo è esattamente il modo in cui la rete Bitcoin regola il mining per mantenere un programma di emissione costante di nuovi BTC. I minatori calcolano in media hash al di sotto della difficoltà target ogni 10 minuti. Ogni 2016 blocchi (~2 settimane) viene calcolata la media per quei blocchi e la difficoltà viene regolata per riportare i tempi di blocco a 10 minuti. Se più minatori si uniscono alla rete in questo periodo di ~2 settimane, l'hashrate e la difficoltà aumenteranno di conseguenza.

Nota: nessuno sa esattamente perché sono stati scelti questi numeri arbitrari. Detto questo, è importante che 10 minuti siano sufficienti per consentire a minatori e nodi di passare informazioni in tutto il mondo senza che la velocità di Internet causi problemi significativi e che 2016 blocchi siano abbastanza da ottenere un tempo di blocco statisticamente accurato necessario per la regolazione della difficoltà.

Emissione veramente trasparente

Le regolazioni della difficoltà sopra descritte rendono Bitcoin l'unico asset con un programma di emissione veramente fisso e noto. Fin dall'inizio, abbiamo saputo due cose:

1. Non ci saranno mai più di 21 milioni di monete.
2. Ogni 10 minuti vengono emessi meno bitcoin man mano che ci avviciniamo a quel numero di 21 milioni.

In ogni altro settore (oro, auto o persino sacchetti di sandwich) l'offerta fluttua in base alla domanda. Se la domanda di automobili aumenta, il produttore può aumentare la produzione per soddisfare la domanda. In Bitcoin, l'offerta è bloccata e non può cambiare, quindi la domanda e il prezzo sono legati più strettamente di qualsiasi altro settore o asset class. Sembra molto banale, ma diventa interessante quando cerchi di capire cosa fanno i minatori con le loro monete appena emesse e l'impatto che questo ha sul mercato.

Minare nel 2021

Al momento della stesura di questo articolo (14/04/2021), è stato emesso oltre l'89% del totale di 21 milioni di monete. Attualmente 6,25 BTC vengono aggiunti alla fornitura ad ogni blocco.

Ad oggi, il prezzo è aumentato notevolmente rispetto alla crescita dell'hashrate di rete. Ciò significa che il prezzo sta salendo più velocemente della difficoltà di mining, e quindi le entrate che i minatori guadagnano per unità di hashpower (cioè BTC/TH) stanno aumentando.

Inoltre, c'è una carenza di semiconduttori che rende difficile per i produttori di attrezzature per il mining assicurarsi nuovi chip e creare nuovi ASIC. Questa combinazione di fattori sta facendo sì che anche gli ASIC di vecchia generazione possano estrarre con profitto bitcoin, il che è ottimo per tutti i minatori, inclusi gli hobbisti e i minatori domestici che non possono facilmente garantirsi costi energetici competitivi. Abbinandoli al nostro firmware Braiins OS+, è possibile aumentare ulteriormente la redditività dei vecchi ASIC come l'Antminer S9 ottimizzando le prestazioni e l'efficienza.

- Braiins | Bitcoin Mining Insights

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