Cosa significa minare Bitcoin?
Il mining di Bitcoin è il processo di creazione di blocchi validi che aggiungono transazioni al libro mastro pubblico di Bitcoin (BTC), chiamato blockchain. Si tratta di una componente cruciale del network, in quanto risolve il cosiddetto "problema della doppia spesa".
Il problema della doppia spesa si riferisce alla necessità di trovare il consenso su una cronologia di transazioni. La proprietà dei bitcoin può essere dimostrata matematicamente attraverso la crittografia a chiave pubblica; tuttavia, la crittografia da sola non può garantire che una particolare moneta non sia stata precedentemente inviata a qualcun altro.
Per formare una cronologia delle transazioni approvata da tutti gli utenti, è necessario disporre di un ordine concordato basato, ad esempio, sull'ora di creazione di ciascuna transazione. Ma qualsiasi input esterno può essere manipolato da chi lo fornisce, il che richiede che i partecipanti si fidino di questa terza parte.
In questo articolo parleremo di cos'è il mining di criptovalute, di come minare Bitcoin, di come funziona, del suo costo, se è illegale, e dei vari ostacoli che i miner devono affrontare.
Il processo di mining di Bitcoin
Il mining sfrutta gli incentivi economici per fornire un modo affidabile e non basato sulla fiducia per ordinare i dati. Le terze parti che ordinano le transazioni sono decentralizzate e ricevono ricompense economiche per il loro comportamento corretto. Al contrario, qualsiasi comportamento scorretto comporta una perdita di risorse economiche, almeno fintanto che la maggioranza rimane onesta.
Nel caso del mining di Bitcoin, questo risultato si ottiene creando una successione di blocchi di cui si può dimostrare matematicamente che sono stati impilati nell'ordine corretto con un certo dispendio di risorse. Il processo si basa sulle proprietà matematiche di un hash crittografico, ossia un metodo per codificare i dati in modo standardizzato.
Gli hash sono uno strumento di crittografia unidirezionale, il che significa che è quasi impossibile risalire all’input partendo dall’output (l’hash), a meno che non vengano testate tutte le possibili combinazioni finché il risultato non corrisponde all'hash dato. Come viene minato bitcoin?
Ecco cosa fanno i miner di Bitcoin: passano in rassegna migliaia di miliardi di hash ogni secondo finché non ne trovano uno che soddisfi 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 trovato sia uguale o maggiore alla difficoltà.
La difficoltà si riaggiusta ogni 2016 blocchi di Bitcoin — circa due settimane — in quanto il tempo medio di 10 minuti per risolvere un nuovo blocco deve essere sempre mantenuto costante.
L'hash generato dai miner viene utilizzato come identificatore di un particolare blocco ed è composto dai dati presenti nell'intestazione (header) del blocco. I componenti più importanti dell'hash sono la Merkle root — un altro hash aggregato che racchiude le firme di tutte le transazioni in quel blocco — e l'hash unico del blocco precedente.
Ciò significa che alterando anche il più piccolo componente di un blocco, si modificherebbe il suo hash previsto e quello di ogni blocco successivo. I nodi quindi rifiuterebbero immediatamente questa versione errata della blockchain, proteggendo la rete dalle manomissioni.
Grazie al requisito di difficoltà, il sistema garantisce che i minatori di Bitcoin svolgano un lavoro reale: il tempo e l'elettricità spesi per l'hashing delle combinazioni possibili. Per questo motivo 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, gli individui malintenzionati non hanno altro metodo che ricreare la totalità della potenza di mining di Bitcoin, che però implicherebbe un costo pari a svariati miliardi di dollari.
Perché minare Bitcoin?
Per molti aspetti, il mining di Bitcoin è paragonabile all'estrazione dell'oro, con la differenza che si tratta di un'operazione informatica che crea nuove unità di bitcoin e tiene traccia delle transazioni e della proprietà della criptovaluta. Il mining di Bitcoin e quello dell'oro sono entrambi attività ad alto consumo energetico e possono produrre lauti guadagni in termini economici.
Pertanto, è possibile minare Bitcoin per ottenere profitti/ricompense. Alcuni miner di Bitcoin creano delle cosiddette "mining pool" unendo i loro sforzi a quelli di altri miner: lavorando assieme, si hanno maggiori probabilità di ottenere profitti e ricompense. Tuttavia, i membri di una mining pool pagano una quota per farne parte.
Se non siete interessati all’aspetto economico, potreste voler minare Bitcoin se vi piace smanettare con i computer e conoscere questa nuova tecnologia. Mettendo in piedi una configurazione di mining, si può imparare molto su come funzionano il computer e le reti blockchain.
È profittevole minare Bitcoin?
Per trovare una risposta alla domanda di cui sopra, si consiglia di condurre un'analisi costi-benefici (utilizzando calcolatori disponibili sul web) per vedere se vale effettivamente la pena minare BTC. L'analisi costi-benefici è un metodo sistematico che le organizzazioni utilizzano per determinare quali azioni intraprendere e quali evitare.
Prima di impegnare le proprie risorse, bisogna stabilire se si è disposti a investire il capitale iniziale richiesto in hardware, nonché determinare il futuro valore di bitcoin e livello di difficoltà del network. È inoltre fondamentale analizzare il livello di difficoltà specifico della criptovaluta che si desidera estrarre, per verificare se l'operazione di mining sia o meno redditizia.
Quando sia il prezzo di bitcoin che la difficoltà di mining scendono, di solito significa che meno miner stanno estraendo BTC e che dunque ottenerli risulta più facile, data la minor competizione. Tuttavia, è lecito aspettarsi che un maggior numero di miner competa per un minor numero di BTC, man mano che il prezzo di bitcoin e la difficoltà di mining aumentano.
È legale minare Bitcoin?
Se vi state chiedendo se il mining di Bitcoin è legale, la risposta è quasi sempre sì, vista la sua accettazione da parte della maggioranza delle giurisdizioni. Ad esempio, Enigma (che ha sede in Islanda) ha aperto una delle strutture di mining di Bitcoin più grandi al mondo.
In Israele il mining di criptovalute è considerato un'attività commerciale ed è soggetto all'imposta sul reddito delle società. D'altra parte, i miner di criptovalute sono considerati trasmettitori di denaro dal Financial Crimes Enforcement Network (FinCEN) negli Stati Uniti, il che significa che possono essere soggetti alle norme che regolano tale condotta.
Inoltre, vicino alla base del vulcano Conchagua, verrà costruita una nuova "Bitcoin City" a forma di moneta, come annunciato dal presidente di El Salvador Nayib Bukele nel novembre 2021: il mining di bitcoin sarà alimentato dall'energia geotermica dell'intera città. El Salvador raccoglierà un "Bitcoin bond" da un miliardo di dollari con l'aiuto del fornitore di infrastrutture cripto Blockstream per avviare la costruzione della città.
Tuttavia, in Algeria, Nepal, Russia, Bolivia, Egitto, Marocco, Ecuador e Pakistan il mining di Bitcoin è vietato. Per sapere se il mining di Bitcoin è legale nella propria giurisdizione, occorre sempre verificare le norme locali.
Come vengono pagati i miner di Bitcoin?
La rete riconosce il lavoro svolto dai miner di Bitcoin sotto forma di ricompense per la generazione di nuovi blocchi. Esistono due tipi di ricompense: i nuovi bitcoin creati a ogni nuovo blocco e le commissioni pagate dagli utenti per effettuare transazioni sulla rete. Ma quanto guadagna un miner?
Da maggio 2020, la ricompensa del blocco è pari a 6,25 BTC e costituisce la maggior parte delle entrate dei miner. Questo importo è programmato per dimezzarsi a intervalli fissi di circa quattro anni, in modo che alla fine non vengano più estratti bitcoin e solo le commissioni di transazione garantiscano la sicurezza della rete.
Nel 2040 la ricompensa del blocco scenderà a meno di 0,2 BTC e rimarranno in palio solo 80.000 BTC su un totale 21 milioni. L'ultimo BTC sarà estratto nel 2140.
Anche se la ricompensa del blocco diminuisce nel tempo, i precedenti dimezzamenti sono stati ampiamente compensati dall'aumento del prezzo di bitcoin. Sebbene ciò non costituisca una garanzia per i risultati futuri, i miner di Bitcoin godono di un relativo grado di sicurezza sulle loro previsioni. La comunità è molto favorevole all'attuale sistema di mining e non ha intenzione di eliminarlo gradualmente come avvenuto con Ethereum, un'altra importante blockchain. Con le giuste condizioni, i miner di Bitcoin possono essere sicuri che la loro attività rimarrà redditizia.
Nei primi anni del Bitcoin, i miner potevano semplicemente avviare un software sul proprio computer e cominciare subito a svolgere le operazioni. Quei giorni sono ormai lontani, e la creazione di un miner di Bitcoin dedicato è diventata una vera e propria attività imprenditoriale.
Come scegliere l’hardware corretto per minare Bitcoin?
Se siete curiosi di sapere come fare per estrarre bitcoin, la prima cosa da tenere presente è che bisogna acquistare una Bitcoin mining machine, ossia un dispositivo Application-Specific Integrated Circuit, comunemente chiamato ASIC.
Questi dispositivi possono solo minare Bitcoin, ma sono estremamente efficienti nel farlo. Sono così performanti che la loro introduzione, intorno al 2013, ha reso quasi subito obsoleti tutti gli altri tipi di dispositivi per il mining.
Se si desidera effettuare il mining con comuni CPU, GPU o FPGA, è necessario orientarsi verso altre criptovalute. Anche se questi hardware sono teoricamente in grado di estrarre bitcoin, il processo sarebbe a un ritmo così lento che diventerebbe solo uno spreco di tempo e di elettricità.
Per darvi un'idea, la migliore scheda grafica disponibile poco prima dell'avvento degli ASIC, la AMD Radeon HD 7970, produceva 800 milioni di hash al secondo. Oggi un ASIC medio produce 100.000 miliardi di hash al secondo: una differenza di 125.000 volte.
Il numero di hash prodotti in un secondo viene comunemente definito "hash rate" ed è un'importante misura delle prestazioni dei dispositivi di mining. Quando si acquista un dispositivo per il mining di Bitcoin, occorre considerare anche altri due fattori.
Uno è il consumo di elettricità, misurato in watt: tra due dispositivi che producono lo stesso numero di hash, quello che consuma meno elettricità sarà più redditizio.
L'altro è il costo unitario di ciascun dispositivo. È inutile avere l'ASIC più efficiente al mondo dal punto di vista energetico se poi ci vogliono 10 anni per ammortizzare i costi.
Bitcoin vanta un vivace ecosistema 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 con prestazioni inferiori ma a un prezzo più conveniente. Prima di analizzare quale sia il dispositivo più adatto alle vostre esigenze, è importante comprendere gli altri fattori che influenzano i profitti del mining di Bitcoin.
L’economia dietro al mining di Bitcoin
Come nel settore immobiliare, il mining di Bitcoin è una questione di posizione geografica. In luoghi diversi del mondo il prezzo medio dell'elettricità è differente: in molti Paesi sviluppati l'elettricità per uso residenziale è spesso troppo costosa affinché il mining sia finanziariamente sostenibile.
Con un prezzo dell'elettricità che spesso oscilla tra 0,15 e 0,25 dollari per kilowattora, il mining di Bitcoin nelle aree residenziali comporta una bolletta troppo alta per rimanere costantemente redditizio.
I miner professionisti di Bitcoin spesso collocano le loro operazioni in regioni in cui l'elettricità è molto economica. Tra queste vi sono la regione del Sichuan in Cina, l'Islanda, la regione di Irkutsk in Russia e alcune zone degli Stati Uniti e del Canada. Queste regioni di solito dispongono di una qualche forma di generazione di elettricità locale a basso costo, come dighe idroelettriche.
I prezzi di cui godono questi miner di Bitcoin sono spesso inferiori a 0,06 dollari per KWh, un valore di solito abbastanza basso da consentire un profitto anche durante le fasi di ribasso del mercato. In generale, per mantenere un'operatività efficiente, si consigliano prezzi inferiori a 0,10 dollari. L'individuazione del luogo giusto per l'estrazione è in gran parte dettata dalle circostanze. Chi vive nei Paesi in via di sviluppo potrebbero non aver bisogno di andare molto lontano, mentre per chi vive in nazioni sviluppate le barriere all'ingresso potrebbero essere più alte.
Il mining di Bitcoin è redditizio?
Oltre alla scelta dell'hardware, i profitti e le entrate di un singolo miner dipendono fortemente dalle condizioni di mercato e dalla presenza di altri miner. Durante i mercati in rialzo, il prezzo di bitcoin può salire alle stelle, il che fa sì che i bitcoin estratti valgano di più in termini di dollari.
Tuttavia, gli afflussi positivi dei mercati rialzisti sono controbilanciati da altri miner di Bitcoin che vedono l'aumento dei profitti e acquistano più dispositivi per attingere al flusso di entrate. Il risultato è che il numero di BTC estratti per miner diminuisce
Alla fine, i ricavi generati tendono a raggiungere un punto di equilibrio in cui i miner meno efficienti iniziano a guadagnare meno di quanto spendono in elettricità, spegnendo così i dispositivi e permettendo ad altri di guadagnare più bitcoin.
Di solito, questo non avviene istantaneamente. C'è un certo ritardo, perché a volte gli ASIC non vengono prodotti abbastanza rapidamente da compensare l'aumento del prezzo dei bitcoin.
In un mercato ribassista, vale il principio opposto: le entrate si riducono finché i miner non iniziano a spegnere in massa i loro dispositivi. Per evitare di essere surclassati, i miner di Bitcoin esistenti devono trovare una combinazione ottimale di ubicazione e hardware che consenta loro di mantenere il proprio profitto. Devono inoltre mantenere e reinvestire costantemente il loro capitale, poiché un hardware più efficiente può ridurre significativamente i profitti dei dispositivi più datati.
Confronto tra la redditività e tipologia di hardware per il mining
Esistono diversi calcolatori online su siti come AsicMinerValue, CryptoCompare e Nicehash, dove è possibile verificare rapidamente la redditività di un dispositivo di mining. È anche possibile stimare il profitto manualmente con la seguente formula:
Questa è la formula utilizzata da molti di questi calcolatori e rappresenta semplicemente il vostro guadagno giornaliero. I valori di input richiesti sono parametri fissi (il tempo di blocco per Bitcoin è di 10 minuti: ci sono quindi sei blocchi estratti in un'ora, o 144 in un giorno), oppure 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, è sufficiente moltiplicare il consumo di energia del dispositivo per 24 ore al giorno e il prezzo dell'elettricità per kilowattora.
Di seguito è riportata una tabella che illustra i principali ASIC attualmente presenti sul mercato e il loro periodo di ammortamento, ovvero il tempo necessario per pareggiare l'investimento con le entrate attuali. Va sottolineato che i profitti di un miner di Bitcoin fluttuano in modo vertiginoso nel tempo: tentare di estrapolare la redditività futura sulla base di un singolo giorno può portare a risultati imprecisi. Tuttavia, si tratta di una metrica utile per comprendere l'efficacia relativa di ciascun dispositivo:
Come si può vedere nella tabella, nessuno degli ASIC realizza un profitto a prezzi di 0,20 dollari per KWh. Le prestazioni relative sono per lo più le stesse per ciascuno degli ASIC di nuova generazione, mentre i modelli più vecchi possono essere una proposta interessante solo se l'elettricità è a buon mercato.
Ad esempio, il Canaan AvalonMiner 1066 ha una bassa efficienza energetica ma anche un prezzo molto basso, che lo rende abbastanza competitivo quando il costo dell'elettricità è particolarmente basso, nonostante sia un modello piuttosto vecchio. Il Bitmain S17 Pro, un ASIC di precedente generazione, 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 per il mining.
Un ultimo aspetto da considerare è che questa tabella è stata compilata in un mercato in crescita. I profitti dunque potrebbero essere più alti della media, data la prossimità all'halving avvenuto nel 2020.
Acquisto e configurazione dell'hardware
Diversi negozi vendono ASIC al dettaglio ai clienti, mentre alcuni produttori consentono anche l'acquisto all'ingrosso. Sebbene siano più difficili da reperire rispetto alle comuni schede grafiche, è comunque possibile per chiunque acquistare un ASIC a un prezzo accettabile. Va tuttavia sottolineato che l'acquisto di attrezzature per il mining da negozi o produttori che spediscono da Paesi stranieri può comportare l'applicazione di elevate tasse di importazione.
A seconda del produttore o del negozio, gli ASIC possono essere offerti senza alimentatore, che dovrà 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 tramite un browser web collegandosi all'indirizzo IP locale, come un router domestico.
Prima di procedere, è necessario creare un account con una mining pool a scelta, che fornirà informazioni dettagliate su come connettersi ai suoi server. Dal pannello web dell'ASIC, è necessario inserire gli endpoint di connessione e le informazioni sull'account della pool. Il miner inizierà quindi a lavorare e a minare Bitcoin.
L'estrazione tramite pool è fortemente consigliata, in quanto si sarà in grado di generare rendimenti costanti mettendo in comune il proprio hardware con quello di altri. Anche se il vostro dispositivo non troverà sempre l'hash corretto per creare un blocco, il vostro contributo al mining sarà comunque ricompensato.
Considerazioni e rischi legati al mining di Bitcoin
Oltre al rischio finanziario di non ottenere profitti, la gestione di dispositivi ad alta potenza come gli ASIC comporta rischi tecnici. È necessaria un'adeguata ventilazione per evitare che le apparecchiature di mining brucino i componenti a causa del surriscaldamento. Inoltre, la totalità del consumo elettrico del miner viene dissipata nell'ambiente sotto forma di calore: un ASIC sarà probabilmente l'apparecchio con i più alti consumi della vostra casa o del vostro ufficio.
Questo significa anche che dovete considerare attentamente i limiti della vostra rete elettrica quando fate mining di Bitcoin. La rete elettrica di casa è dimensionata per un livello massimo di potenza e anche ogni presa di corrente ha un proprio limite. Il superamento di questi limiti potrebbe facilmente causare interruzioni frequenti o incendi elettrici. Consultate un esperto per determinare se la vostra infrastruttura per il mining di Bitcoin è sicura.
Per mantenere in salute i dispositivi di mining è necessaria una manutenzione regolare per prevenire la polvere e altri fattori ambientali. Anche se i guasti sono relativamente rari, gli ASIC possono andare fuori servizio prima del previsto senza una corretta manutenzione.
Anche se i singoli ASIC possono fallire, la minaccia maggiore alla loro redditività è la prospettiva che possano diventare obsoleti: col tempo, miner più efficienti finiranno per rimpiazzare i dispositivi più vecchi.
Le generazioni storiche di miner come il Bitmain S9, rilasciato intorno al 2016, sono durate circa quattro anni prima di diventare non redditizie con qualsiasi configurazione di prezzo dell'elettricità (eccetto zero, ovviamente). Tuttavia, la velocità dei progressi della tecnologia informatica è decisamente imprevedibile.
Il mining di Bitcoin non è pertanto molto differente da qualsiasi altra iniziativa imprenditoriale. Esiste un potenziale di ricompensa, ma anche di rischio. Si spera che questa guida abbia fornito un punto di partenza accettabile per valutare al meglio entrambi.
Traduzione a cura di Giorgio Libutti