Minería Activos Cripto: de los principios a la práctica, una guía completa

Por qué la minería es crucial para la cadena de bloques

La minería de criptomonedas no es solo una forma de ganar dinero, es la base del funcionamiento normal de toda la cadena de bloques. En términos simples, la minería resuelve un problema central: ¿quién verifica las transacciones sin un banco central? ¿Quién crea nuevas monedas? La respuesta son los mineros.

La minería asegura la seguridad de la red a través del consumo de grandes recursos computacionales. Este costoso mecanismo de “prueba de trabajo” impide que los actores malintencionados falsifiquen fácilmente transacciones o alteren el libro mayor. Es precisamente por esto que Bitcoin (BTC) y otras cadenas de bloques basadas en prueba de trabajo pueden mantener su integridad y consistencia sin una autoridad central.

Minería de criptomonedas cómo funciona: análisis del proceso central

La centralización y el empaquetado de transacciones

Cada vez que un usuario envía o recibe criptomonedas, estas transacciones pendientes ingresan a un grupo de transacciones llamado “memoria de piscina” (mempool). El primer trabajo de los mineros es recopilar transacciones de este grupo y organizarlas en un “bloque candidato”.

Además de las otras transacciones en la red, los mineros también crearán una transacción especial para sí mismos: la “transacción coinbase” - para asignarse la recompensa de minería. Esta transacción suele ser el primer registro en un nuevo bloque.

Construcción de hash y árbol de Merkle

A continuación, los mineros necesitan realizar una operación de hash en cada transacción. La función hash convierte los datos de la transacción en una cadena de longitud fija: esta es la “huella dactilar” de la transacción.

Todos los hash de las transacciones se organizan en una estructura de árbol, llamada “árbol de Merkle”. Este proceso se realiza en pares: primero se combinan dos hash, luego se emparejan los resultados hasta que solo queda un hash: el “raíz de Merkle”. La raíz de Merkle representa el resumen de todas las transacciones dentro del bloque.

Encontrar un bloque de encabezado válido (hash del bloque)

Esta es la parte más que consume tiempo en la minería. Los mineros necesitan generar un hash de bloque, que es el identificador único del bloque. Para ello, deben combinar tres elementos:

• Hash del bloque anterior
• Raíz de Merkle del bloque actual
• Un número aleatorio llamado “nonce”

Luego, combina estos tres elementos y pásalos a través de una función hash. El objetivo es que el resultado de salida sea menor que un valor objetivo específico (este valor objetivo es determinado por el protocolo y se llama “dificultad de minería”).

Debido a que los dos primeros elementos no pueden cambiar, los mineros solo pueden intentar cambiando continuamente el valor del nonce. Normalmente se requieren miles de millones de intentos para encontrar un hash de bloque válido, que es exactamente por qué se necesita tanta potencia de cálculo.

Bloquear de transmisión y confirmación

Una vez que el minero encuentra un hash de bloque válido, transmite este nuevo bloque a toda la red. Otros nodos de validación verificarán si este bloque es realmente válido. Si es así, todos los nodos lo añadirán a sus copias de la cadena de bloques. El bloque candidato se convierte oficialmente en un “bloque confirmado”. En este momento, otros mineros abandonarán los bloques que están calculando (sin importar el progreso) y comenzarán a minar el siguiente bloque.

¿Qué sucede cuando se extraen dos bloques al mismo tiempo?

A veces, dos mineros encuentran un hash de bloque válido al mismo tiempo, lo que lleva a que la red tenga dos bloques en competencia. Esto puede hacer que la red se divida temporalmente en dos versiones: cada versión de los mineros sigue trabajando en función del bloque que recibieron primero.

Esta competencia continúa hasta que se extrae con éxito el siguiente bloque. Cualquiera que sea el bloque que “gane”, el perdedor se convertirá en un “bloque huérfano” - abandonado por la red, y las transacciones dentro de él volverán a ingresar a la cola de espera.

¿Cómo se ajusta automáticamente la dificultad de la Minería?

La dificultad de la minería no es fija, sino que es ajustada periódicamente por el protocolo según las condiciones de la red. El objetivo del ajuste es claro: mantener constante la velocidad de generación de bloques.

A medida que más mineros se unen a la red y la potencia de cálculo total aumenta, la dificultad sube. Esto asegura que, incluso con más personas compitiendo, el tiempo promedio de bloque (aproximadamente 10 minutos para Bitcoin) se mantenga estable.

Por el contrario, si muchos mineros se desconectan, la dificultad disminuirá, lo que facilitará a los mineros restantes encontrar bloques válidos. Este mecanismo de autoajuste asegura la regularidad y la previsibilidad de la emisión de nuevas monedas.

Principales formas de minería de criptomonedas

Minería de CPU: ya es historia

En los primeros días de Bitcoin, las CPU de las computadoras comunes podían realizar minería. Pero con el aumento de la tasa de hash de la red y la aparición de hardware de minería especializado, la minería con CPU se volvió completamente no rentable. Hoy en día, nadie usaría una CPU para minar Bitcoin.

Minería GPU: flexible pero con limitaciones

Los procesadores gráficos (GPU) fueron diseñados originalmente para procesar tareas de imagen en paralelo, pero también se pueden utilizar para Minería. La ventaja de las GPU es que su costo es relativamente bajo y son relativamente flexibles, lo que permite minar ciertas monedas competitivas. Sin embargo, en el caso de Bitcoin, las GPU ya no son competitivas.

Minería ASIC: el más fuerte pero el más caro

Los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) son hardware diseñado para tareas específicas, en el ámbito de las criptomonedas se refiere a las máquinas de minería profesionales. Los ASIC tienen una eficiencia y una tasa de hash extremadamente altas, pero su costo es extremadamente elevado. Además, debido a la rápida iteración de la tecnología, las viejas máquinas de minería ASIC pronto dejarán de ser rentables.

A pesar de ello, para aquellos que quieren realizar minería a gran escala, los ASIC siguen siendo la opción más práctica.

Minería de piscinas: reducir el riesgo personal

La probabilidad de obtener recompensas por minería es muy baja. Para los mineros individuales con una pequeña proporción de poder de cómputo, encontrar el siguiente bloque por su cuenta es básicamente un cuento de hadas.

La minería de piscinas resolvió este problema. Las piscinas son alianzas de mineros que comparten poder de cómputo para aumentar la probabilidad de descubrir bloques. Cuando la piscina tiene éxito en extraer un bloque, la recompensa se distribuye proporcionalmente según la cantidad de trabajo que contribuyó cada participante.

Esto permite que los pequeños mineros compartan los costos de electricidad y hardware a un costo aceptable. Pero el dominio de los grupos de minería también ha suscitado preocupaciones sobre la centralización y el potencial ataque del 51%.

Minería en la nube: conveniente pero arriesgado

La minería en la nube permite a las personas alquilar capacidad de cálculo de proveedores de servicios en la nube sin necesidad de comprar hardware. Esto parece muy simple, pero existe el riesgo de fraude y los rendimientos reales a menudo no cumplen con las expectativas.

La especialidad de la minería de Bitcoin

Bitcoin es la criptomoneda minera más famosa. Utiliza el algoritmo de consenso de prueba de trabajo (PoW), que es el mecanismo de consenso original creado por Satoshi Nakamoto en el libro blanco de Bitcoin de 2008.

PoW logra el consenso de la red al requerir que los participantes inviertan grandes cantidades de energía eléctrica y recursos computacionales; este alto costo es en sí mismo una fuerte disuasión contra comportamientos maliciosos.

En la red de Bitcoin, un minero que logra extraer un bloque recibe una recompensa por bloque. A partir de diciembre de 2024, esta recompensa es de 3.125 BTC. Este número disminuirá periódicamente con el evento de “reducción a la mitad” de Bitcoin: cada 210,000 bloques extraídos (aproximadamente cada cuatro años), la recompensa se reducirá a la mitad.

¿Realmente se gana dinero con la minería de criptomonedas?

Teóricamente es posible, pero requiere un cálculo cuidadoso y gestión de riesgos. Las ganancias reales dependen de la interacción de múltiples factores complejos.

Impacto de la fluctuación de precios: Cuando el precio de las criptomonedas sube, el valor en moneda fiat de las recompensas de minería también aumenta. Y viceversa.

Eficiencia del hardware: Una buena máquina minera puede aumentar la tasa de hash, pero el costo de adquisición es muy alto. Los mineros deben encontrar un equilibrio entre la inversión en hardware y los beneficios potenciales. El hardware antiguo se vuelve obsoleto rápidamente, y los costos de actualización continúan existiendo.

Presión de la electricidad: Este suele ser el mayor factor variable. Los costos de electricidad demasiado altos pueden devorar todas las ganancias. Los mineros que eligen regiones con bajos costos de electricidad suelen ser más competitivos.

Cambio de protocolo: por ejemplo, la reducción a la mitad de Bitcoin eliminará directamente las recompensas, afectando inmediatamente la rentabilidad. Un ejemplo más extremo es la transición de Ethereum en septiembre de 2022 de PoW a prueba de participación (PoS), haciendo que el equipo de todos los mineros de PoW se convirtiera instantáneamente en chatarra.

Resumen

La minería de criptomonedas es esencial para Bitcoin y otras cadenas de bloques PoW. Protege la red al consumir recursos reales y asegura que las nuevas monedas circulen de manera ordenada.

Los beneficios de la minería son obvios: ingresos potenciales por recompensas de bloque. Pero estos ingresos son fácilmente erosionados por los costos de electricidad, la volatilidad del mercado y los costos del hardware.

Si deseas incursionar en la Minería, debes hacer una investigación exhaustiva (DYOR) y evaluar todos los riesgos. Solo al entender estos factores podrás decidir si la Minería vale la pena.

Lectura adicional

• Cadena de bloques básica: cómo funciona
• Guía de introducción a la minería de criptomonedas
• Comparación entre la criptomoneda en staking y la minería