La minería y la prueba de trabajo

La minería es la forma en que Bitcoin decide quién añade el siguiente bloque, y es como entran en circulación bitcoins nuevos. Los mineros compiten gastando potencia de cálculo en un acertijo de adivinanzas. Esta lección explica el acertijo y por qué protege la red.

El trabajo de los mineros

Un minero reúne las transacciones en espera en un bloque candidato y comprueba que cumplen las reglas. La red no aceptará ese bloque hasta que el minero gane una competición.

El acertijo

El minero añade al bloque un número, llamado nonce, y calcula su hash. La regla es que el hash del bloque debe quedar por debajo de un objetivo fijado por la red. Los hashes son impredecibles, así que no hay atajos. El minero cambia el número y lo vuelve a intentar.

En toda la red, las máquinas de minería hacen cientos de trillones de estos intentos cada segundo. El primer minero que encuentra un hash válido difunde el bloque, y cualquier otro nodo puede comprobarlo con un solo cálculo. Difícil de producir y fácil de comprobar: eso es la prueba de trabajo.

La recompensa

El minero ganador recibe bitcoins recién creados más las comisiones que pagan las transacciones del bloque. Es la única forma en que se crean bitcoins nuevos. Desde abril de 2024 la parte nueva es de 3,125 bitcoins por bloque, y la Lección 5 explica cómo se reduce.

La dificultad mantiene los bloques a diez minutos

Si se unen más mineros, los bloques empezarían a llegar más rápido. Por eso, cada 2016 bloques, unas dos semanas, la red ajusta el objetivo para devolver la media a diez minutos. Más potencia de minería hace el acertijo más difícil. No crea más bitcoins.

Por qué esto protege la red

Para reescribir la historia, un atacante debe rehacer la prueba de trabajo del bloque que cambia y de todos los posteriores. Después tiene que adelantar a la cadena honesta, lo que exige más potencia de cálculo que el resto de la red junta. A esto se le suele llamar ataque del 51 %.

En Bitcoin, el coste en máquinas y electricidad es lo que disuade. Las monedas de prueba de trabajo más pequeñas son blancos más fáciles: investigadores del MIT han registrado más de 40 reescrituras profundas de sus cadenas desde 2019.

El coste: la energía

La prueba de trabajo consume mucha electricidad por diseño, y esa es la principal crítica que recibe. Investigadores de Cambridge estimaron que la minería de Bitcoin usó unos 120 teravatios hora en 2023, entre el 0,2 % y el 0,9 % de la demanda mundial de electricidad. Hoy se mina con máquinas especializadas, normalmente en grandes instalaciones, y los mineros suelen unirse en pools para repartirse las recompensas.

Otras redes se protegen de otra manera. Ethereum pasó en septiembre de 2022 a un método llamado prueba de participación, que redujo su consumo de energía en torno a un 99,95 %. La Lección 8 lo explica.