Che cos’è il "mining di Bitcoin" e come funziona il mining?

Che cosa si intende per mining di Bitcoin?

Le transazioni in Bitcoin e la creazione di nuovi Bitcoin vengono convalidate attraverso un processo chiamato mining. L'attività di mining si basa su applicazioni software che girano su un hardware appositamente progettato e i miner di tutto il mondo collegano i loro dispositivi di mining per formare una rete peer-to-peer. Assieme, sono "incaricati" di gestire il ledger (o libro mastro) di Bitcoin verificando che solo le transazioni legittime vengano approvate, cioè verificando che ogni transazione sia unica e che nessuno stia cercando di "spendere due volte" uno stesso Bitcoin, copiando più volte lo stesso codice digitale. 

Come funziona il mining di Bitcoin?

Come i minatori d’oro utilizzano pale e picconi per estrarre l'oro, un miner ha bisogno di due cose per "estrarre" Bitcoin: hardware ed energia per il mining. I miner sono proprietari di computer che contribuiscono con la loro potenza di calcolo e la loro energia alla rete di una criptovaluta basata sulla "Proof of Work" come il Bitcoin. 
Il mining comporta la risoluzione di complessi puzzle matematici. I computer dei miner (chiamati nodi) raccolgono e raggruppano le singole transazioni degli ultimi dieci minuti (il "tempo di blocco" fisso di Bitcoin) in blocchi. I computer competono poi per risolvere un complesso puzzle crittografico per essere i primi a convalidare il nuovo blocco per la blockchain. 

Ecco come funziona: Le transazioni attivano l'apertura di un blocco. Le informazioni sulla transazione vengono inserite, quindi il blocco si chiude e crea un numero hash che include i dettagli codificati della transazione. Ogni nuovo blocco contiene delle informazioni del blocco precedente per creare una catena che non può essere manipolata o alterata, il che garantisce che nessuno possa spendere due volte la stessa unità di moneta. Nel sistema di convalida Proof-of-Work (PoW) di Bitcoin, i computer di mining devono dimostrare il loro dispendio di energia nel processo di mining, e in questo modo dimostrano che tutto si è svolto secondo le regole.

La soluzione al puzzle matematico può essere trovata da un unico miner (il primo), dopodiché viene trasmessa all'intera rete, e gli altri nodi ne verificano la correttezza. Se tutto è in ordine, il nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain. Questo processo ricomincerà quindi dall'inizio per un nuovo blocco.

Ricompense di blocco

Poiché sempre più unità di Bitcoin vengono estratte, la difficoltà di questi puzzle crittografici aumenta. Ciò significa che i miner devono aumentare la propria potenza di calcolo per continuare a guadagnare la stessa quantità di Bitcoin per risolvere i puzzle.

L'obiettivo di ogni miner della rete è risolvere il puzzle per primo. Come ricompensa per i propri sforzi, il primo miner che trova la soluzione ottiene una determinata quantità di Bitcoin appena coniati, conosciuta come ricompensa di blocco. I block reward danno a tutti i membri della rete l'incentivo a partecipare al processo e a concorrere al suo corretto funzionamento. Senza una qualche forma di ricompensa, la tecnologia blockchain come la conosciamo non funzionerebbe.

Mining e sicurezza

Il meccanismo di risoluzione degli enigmi è necessario per proteggere la rete Bitcoin da eventuali compromissioni da parte di intrusi malintenzionati. Ad esempio, se qualcuno volesse annullare una transazione nella blockchain Bitcoin, dovrebbe effettuare un "attacco al 51%", per il quale è necessario disporre di almeno il 51% della potenza di calcolo dell'intera rete. 

Tuttavia, un simile furto sarebbe un'impresa piuttosto costosa e infruttuosa, perché sarebbe molto difficile modificare le transazioni convalidate prima dell'attacco – meno recente è una transazione, più difficile sarà.  

Difficoltà di mining

La difficoltà di mining si riferisce al livello di complessità del puzzle matematico utilizzato per creare nuovi blocchi. A seconda del numero di miner presenti nella rete, la difficoltà di estrazione di nuovi blocchi può aumentare o diminuire. L'aumento della difficoltà di mining è necessario per mantenere il tempo di creazione dei blocchi stabilito dalla rete, che per il Bitcoin è di circa dieci minuti.

Quanti Bitcoin possono essere estratti?

Il protocollo Bitcoin stabilisce che non ci saranno mai più di 21.000.000 unità di Bitcoin. Ciò significa che la fornitura di Bitcoin è limitata e l'offerta completa è fissa, aggiungendo potenzialmente un valore aggiunto a causa della scarsità. Quando tutti i Bitcoin saranno stati estratti, i miner non saranno più ricompensati con le unità appena coniate, ma con una frazione dei costi di transazione pagati da altri che utilizzano la rete. 

Ad oggi (aprile 2023), sono stati estratti circa 19 milioni di Bitcoin. Si stima che l'ultimo Bitcoin sarà estratto intorno all'anno 2140.

Che cosa si intende per criptovaluta pre-estratta?

Mentre il Bitcoin immette in circolazione nuove monete attraverso il mining, alcune criptovalute, come Ripple, Cardano e Stellar, sono pre-minate, il che significa che una parte delle monete viene creata e distribuita prima della data di lancio ufficiale del progetto. Nella maggior parte dei casi, una quota delle monete pre-estratte viene distribuita agli investitori, agli sviluppatori e ai collaboratori in occasione dell'ICO. In quest'ultimo caso, la distribuzione di monete pre-estratte ai collaboratori può servire da incentivo per i dipendenti e per i primi utilizzatori. 

Cosa sono i pool di mining?

Per aumentare le possibilità di guadagnare una ricompensa di blocco, alcuni miner di criptovalute possono unire le proprie risorse in un cosiddetto pool di mining, utilizzando le loro risorse computazionali combinate per estrarre Bitcoin o altre criptovalute. Le ricompense per la risoluzione dei blocchi vengono pagate in proporzione alla potenza di calcolo di chi ha contribuito al pool. Quindi, quanto maggiore è la potenza di calcolo, più alte saranno le possibilità di guadagnare ricompense.