Che cos’è il mining?
Il mining è il processo di creazione di blocchi validi che aggiungono record di transazioni al libro mastro pubblico di Bitcoin (BTC), chiamato blockchain. È una componente cruciale della rete Bitcoin, in quanto risolve il cosiddetto “problema del doppio spendo”.
Il problema del doppio spendo si riferisce al problema della necessità di trovare il consenso su una storia di transazioni. La proprietà di Bitcoin può essere provata matematicamente attraverso la crittografia a chiave pubblica, che non può essere violata con la tecnologia di oggi. Tuttavia, la crittografia da sola non può garantire che una particolare moneta non sia stata precedentemente inviata a qualcun altro. Per formare una storia condivisa delle transazioni, si deve avere un ordine concordato che si basa, per esempio, sul tempo di creazione di ogni transazione. Ma qualsiasi input esterno può essere manipolato da chiunque lo fornisca, richiedendo ai partecipanti di fidarsi di quella terza parte.
Il minatore (e la blockchain in generale) fa leva sugli incentivi economici per fornire un modo affidabile e senza fiducia di ordinare i dati. Le terze parti che ordinano le transazioni sono decentralizzate, e ricevono ricompense monetarie per un comportamento corretto. Al contrario, qualsiasi comportamento scorretto comporta la perdita di risorse economiche, almeno fino a quando la maggioranza rimane onesta.
Nel caso del mining di Bitcoin, questo risultato si ottiene creando una successione di blocchi che possono essere matematicamente provati di essere stati impilati nell’ordine corretto con un certo impegno di risorse. Il processo si basa sulle proprietà matematiche di un hash crittografico – un modo per codificare i dati in modo standardizzato.
Gli hash sono uno strumento di crittografia a senso unico, il che significa che decifrare i dati in ingresso è quasi impossibile, a meno che ogni possibile combinazione sia testata fino a quando il risultato non corrisponde all’hash dato.
Questo è ciò che fanno i minatori di Bitcoin: passano in rassegna trilioni di hash ogni secondo fino a quando ne trovano uno che soddisfa una condizione chiamata “difficoltà”. Sia la difficoltà che l’hash sono numeri molto grandi espressi in bit, quindi la condizione richiede semplicemente che l’hash sia inferiore alla difficoltà. La difficoltà si riaggiusta ogni 2016 blocchi Bitcoin – o circa due settimane – per mantenere un tempo di blocco costante, che si riferisce a quanto tempo ci vuole per trovare ogni nuovo blocco.
L’hash generato dai minatori è usato come un identificatore per ogni particolare blocco, ed è composto dai dati trovati nell’intestazione del blocco. I componenti più importanti dell’hash sono la radice di Merkle – un altro hash aggregato che incapsula le firme di tutte le transazioni in quel blocco – e l’hash unico del blocco precedente.
Questo significa che alterare anche il più piccolo componente di un blocco cambierebbe notevolmente il suo hash previsto – e anche quello di ogni blocco successivo. I nodi rifiuterebbero istantaneamente questa versione errata della blockchain, proteggendo la rete dalla manomissione.
Attraverso il requisito di difficoltà, il sistema garantisce che i minatori mettano in atto un lavoro reale – il tempo e l’elettricità spesi nell’hashing attraverso le possibili combinazioni. Questo è il motivo per cui il protocollo di consenso di Bitcoin è chiamato “proof-of-work”, per distinguerlo da altri tipi di meccanismi di creazione di blocchi. Per attaccare la rete, le entità malintenzionate non hanno altro metodo che ricreare l’intera potenza di estrazione. Per Bitcoin, questo costerebbe miliardi di dollari.
Come vengono pagati i minatori di Bitcoin
La rete riconosce il lavoro condotto dai minatori sotto forma di ricompense per la generazione di nuovi blocchi. Ci sono due tipi di ricompense: i nuovi Bitcoin creati con ogni blocco e le commissioni pagate dagli utenti per transare sulla rete. La ricompensa di blocco di Bitcoin appena coniati, pari a 6,25 BTC a partire da maggio 2020, è la maggior parte delle entrate dei minatori. Questo valore è programmato per dimezzarsi a intervalli fissi di circa quattro anni, in modo che alla fine, nessun Bitcoin viene più estratto e solo le commissioni di transazione garantiscono la sicurezza della rete.
Entro il 2040, la ricompensa di blocco sarà ridotta a meno di 0,2 BTC e solo 80.000 Bitcoin su 21 milioni saranno lasciati in palio. Solo dopo il 2140 il mining finirà effettivamente con la lenta estrazione dell’ultimo BTC.
Anche se la ricompensa di blocco diminuisce nel tempo, i dimezzamenti passati sono stati ampiamente compensati dagli aumenti del prezzo del Bitcoin. Mentre questa non è una garanzia di risultati futuri, i minatori di Bitcoin godono di un relativo grado di certezza sulle loro prospettive. La comunità è molto favorevole all’attuale accordo di mining e non ha intenzione di eliminarlo gradualmente come Ethereum, un’altra importante moneta minabile. Con le giuste condizioni, i singoli minatori possono essere sicuri che l’impresa produrrà un profitto.
Anche se il mining è un business competitivo, iniziare è ancora relativamente facile. Nei primi anni di Bitcoin, gli hobbisti potevano semplicemente avviare un software sul loro computer e iniziare subito. Quei giorni sono passati da un pezzo, ma impostare un minatore Bitcoin dedicato non è così difficile come può sembrare all’inizio.
Come scegliere l’hardware per il mining
La prima cosa da notare è che per il mining di Bitcoin, l’unica opzione è quella di acquistare un dispositivo Application-Specific Integrated Circuit, comunemente chiamato ASIC.
Questi dispositivi possono solo estrarre Bitcoin, ma sono altamente efficienti nel farlo. Infatti, sono così efficienti che la loro introduzione intorno al 2013 ha reso tutti gli altri tipi di dispositivi di calcolo obsoleti quasi da un giorno all’altro.
Se stai cercando di estrarre con CPU comuni, GPU o FPGA più avanzate, dovrai cercare altre monete. Anche se questi dispositivi possono estrarre Bitcoin, lo fanno ad un ritmo così lento che è solo uno spreco di tempo ed elettricità. Per riferimento, la migliore scheda grafica disponibile appena prima dell’ascesa degli ASIC, l’AMD 7970, produceva 800 milioni di hash al secondo. Un ASIC medio oggi produce 100 trilioni di hash al secondo – una differenza di 125.000 volte.
Il numero di hash prodotti in un secondo è comunemente indicato come “tasso di hash” ed è una misura importante delle prestazioni per i dispositivi di mining.
Ci sono altri due fattori principali che dovrebbero essere considerati quando si acquista un dispositivo di mining. Uno è il consumo di elettricità, misurato in watt. Tra due dispositivi che producono lo stesso numero di hash, quello che usa meno elettricità sarà più redditizio.
La terza misura è il costo unitario per ogni dispositivo. È inutile avere l’ASIC più efficiente del mondo in termini di energia se ci vogliono 10 anni per ripagarsi.
Bitcoin ha un ecosistema abbastanza vivace di produttori di ASIC, che spesso differiscono su questi tre parametri. Alcuni possono produrre ASIC più efficienti ma anche più costosi, mentre altri producono hardware meno performanti che hanno un prezzo più basso. Prima di analizzare quale dispositivo è più adatto alle tue esigenze, è importante capire gli altri fattori che influenzano il profitto.
L’economia del mining Bitcoin
Come il business immobiliare, il mining è tutta una questione di posizione, posizione, posizione.
Diversi luoghi nel mondo avranno un diverso prezzo medio di elettricità. L’elettricità residenziale in molti paesi sviluppati è spesso troppo costosa perché l’attività mineraria sia finanziariamente sostenibile. Con il prezzo dell’elettricità che spesso varia tra 0,15 e 0,25 dollari per kilowattora, il mining nelle aree residenziali ha una bolletta troppo alta per rimanere costantemente redditizio.
I minatori professionisti di Bitcoin spesso collocano le loro operazioni in regioni dove l’elettricità è molto economica. Alcune di queste includono la regione del Sichuan in Cina, l’Islanda, la regione di Irkutsk in Russia, così come alcune aree negli Stati Uniti e in Canada. Queste regioni di solito hanno qualche forma di produzione locale di elettricità a basso costo, come le dighe idroelettriche.
I prezzi di cui godono questi minatori saranno spesso al di sotto di $0.06 per KWh, che di solito è abbastanza basso per ottenere un profitto anche durante le flessioni del mercato.
In generale, i prezzi sotto $0.10 sono raccomandati per mantenere un’operazione resiliente. Trovare il posto giusto è in gran parte dettato dalle circostanze. Le persone che vivono nei paesi in via di sviluppo potrebbero non aver bisogno di andare oltre la propria casa, mentre quelle nei paesi sviluppati hanno probabilmente maggiori barriere all’ingresso.
A parte la scelta dell’hardware, il profitto e le entrate di un singolo minatore dipendono fortemente dalle condizioni di mercato e dalla presenza di altri minatori. Durante i mercati toro, il prezzo del Bitcoin può salire alle stelle, il che si traduce nel fatto che il BTC estratto vale di più su base dollaro.
Tuttavia, gli afflussi positivi dai mercati toro sono controbilanciati da altri minatori che vedono i maggiori profitti e acquistano più dispositivi per attingere al flusso di entrate. Il risultato è che ogni singolo minatore ora genera meno BTC di prima. Alla fine, il reddito generato tende verso un punto di equilibrio in cui i minatori meno efficienti cominciano a guadagnare meno di quanto spendono in elettricità, spegnendo così i dispositivi e permettendo agli altri di guadagnare più Bitcoin.
In genere, questo non accade istantaneamente. C’è un certo ritardo, poiché gli ASIC a volte non possono essere prodotti abbastanza velocemente per compensare l’aumento del prezzo del Bitcoin.
In un mercato al ribasso, vale il principio opposto: Le entrate sono depresse fino a quando i minatori cominciano a spegnere i loro dispositivi in massa.
Per evitare di essere superati dalla concorrenza, i minatori esistenti devono trovare una combinazione vincente di posizione e hardware che permetta loro di mantenere il loro vantaggio. Devono anche mantenere e reinvestire costantemente il loro capitale, poiché un hardware più efficiente può strozzare completamente i profitti dei vecchi minatori.
Confronto della redditività dell’hardware di mining
Ci sono diversi calcolatori online su siti come AsicMinerValue, CryptoCompare e Nicehash, dove la redditività di un dispositivo di mining può essere rapidamente controllata. È anche possibile stimare il profitto manualmente con la seguente formula:
Questa è la formula che molti di questi calcolatori usano, e rappresenta semplicemente la tua quota di hashrate complessiva divisa per l’emissione totale della rete in dollari. I valori di input richiesti sono o parametri fissi (il tempo di blocco per Bitcoin è di 10 minuti, quindi ci sono sei blocchi estratti in un’ora e 144 in un giorno), o possono essere trovati su siti web di dati come Blockchain.com o Coinmetrics.
Per trovare il profitto, bisogna anche sottrarre il costo dell’elettricità. Grazie all’equivalenza tra kilowatt e kilowattora, questo può essere semplice come moltiplicare il consumo di energia del dispositivo per 24 ore in un giorno e il prezzo dell’elettricità per kilowattora.
Di seguito c’è una tabella che illustra i principali ASIC sul mercato oggi e il loro periodo di ritorno – cioè, quanto tempo ci vorrebbe per l’investimento per andare in pareggio sui ricavi attuali. Vale la pena notare che il profitto di un minatore fluttua selvaggiamente nel tempo, ed estrapolare un singolo giorno nel futuro può portare a risultati imprecisi. Tuttavia, è una metrica utile per capire l’efficacia relativa di ogni dispositivo.
Come si può vedere nella tabella, nessuno degli ASIC realizza un profitto a prezzi di $0.20 per KWh. La performance relativa è per lo più la stessa per ciascuno degli ASIC di nuova generazione, mentre i vecchi modelli possono essere una proposta attraente se l’elettricità è a buon mercato.
Per esempio, il Canaan AvalonMiner 1066 ha una bassa efficienza energetica ma anche un prezzo molto basso, che lo rende abbastanza competitivo nella fascia di prezzo dell’elettricità bassa nonostante sia un modello abbastanza vecchio. Il Bitmain S17 Pro, un ASIC di generazione precedente, tiene ancora il passo grazie al suo costo inferiore, ma diventa rapidamente poco attraente quando il prezzo di riferimento dell’elettricità viene aumentato. I dispositivi MicroBT sembrano avere le prestazioni più equilibrate nel complesso.
Un’ultima questione da considerare è che questa tabella è stata compilata in un mercato toro. I profitti possono essere più alti della media, anche se il dimezzamento del 2020 è ancora fresco e può controbilanciare l’effetto con una minore emissione di Bitcoin.
Acquisto e impostazione dell’hardware
Ci sono diversi negozi che vendono ASIC ai clienti al dettaglio, mentre alcuni produttori consentono anche l’acquisto diretto. Anche se sono più difficili da trovare rispetto alle comuni schede grafiche, è ancora possibile per chiunque comprare un ASIC a un prezzo accettabile. Vale la pena notare che l’acquisto da negozi o produttori che spediscono da paesi stranieri può comportare pesanti tasse di importazione.
A seconda del produttore o del negozio, gli ASIC possono essere offerti senza un alimentatore, che dovrà quindi essere acquistato separatamente. Alcuni produttori di ASIC vendono le proprie unità, ma è anche possibile utilizzare alimentatori costruiti per server o computer da gioco, anche se è probabile che richiedano modifiche speciali.
Gli ASIC devono essere collegati a Internet tramite un cavo ethernet, e possono essere configurati solo attraverso un browser web collegandosi all’indirizzo IP locale, simile a un router domestico.
Prima di procedere, è necessario impostare un account con un pool di mining di scelta, che poi fornirà informazioni dettagliate su come collegarsi ai suoi server. Dal pannello web dell’ASIC, è necessario inserire gli endpoint di connessione del pool e le informazioni sull’account. Il minatore inizierà quindi a lavorare e a generare Bitcoin.
Il mining attraverso un pool stabilito è fortemente consigliato, in quanto sarete in grado di generare rendimenti costanti mettendo in comune il vostro hardware con altri. Anche se il tuo dispositivo potrebbe non trovare sempre l’hash corretto per creare un blocco, il tuo contributo sarà comunque ricompensato.
Considerazioni e rischi del mining di Bitcoin
Oltre al rischio finanziario di non realizzare un profitto, ci sono rischi tecnici coinvolti nella gestione di dispositivi ad alta potenza come gli ASIC.
È necessaria una corretta ventilazione per evitare di bruciare i componenti a causa del surriscaldamento. L’intero consumo di elettricità del minatore viene dissipato nell’ambiente sotto forma di calore, e un ASIC è probabilmente l’apparecchio più potente in casa o in ufficio.
Questo significa anche che devi considerare attentamente i limiti della tua rete elettrica. La rete elettrica della vostra casa è classificata fino a un livello massimo di potenza, e anche ogni presa ha il suo rating. Superare questi limiti potrebbe facilmente portare a frequenti interruzioni o a incendi elettrici. Consultate un esperto per determinare se il vostro impianto elettrico è sicuro.
La manutenzione regolare contro la polvere e altri fattori ambientali è anche necessaria per mantenere i dispositivi sani. Mentre i guasti sono relativamente rari, gli ASIC possono andare fuori servizio prima del previsto senza una manutenzione adeguata.
Mentre i singoli ASIC possono fallire, la più grande minaccia alla loro redditività è che diventino obsoleti. Minatori più efficienti finiranno con l’affollare i dispositivi più vecchi.
Generazioni storiche di minatori come il Bitmain S9, rilasciato intorno al 2016, è durato circa quattro anni prima di diventare non redditizio sotto qualsiasi configurazione di prezzo dell’elettricità (tranne zero). Tuttavia, la velocità dei progressi nella tecnologia informatica è in gran parte imprevedibile.
Il mining di Bitcoin non fa eccezione a qualsiasi altra impresa. C’è un potenziale di ricompense così come di rischi. Speriamo che questa guida abbia fornito un punto di partenza decente per valutare ulteriormente entrambi.