Il mining è il processo di creazione di nuovi blocchi di una Blockchain e della convalida delle transazioni che vengono inserite al suo interno.
Il processo di Mining è di vitale importanza per il funzionamento di ogni Blockchain, cessare l’attività di Mining significa non aggiungere nuovi blocchi, non aggiungere nuovi blocchi vuol dire non poter eseguire alcuna transazione.
Per poter comprendere appieno questo argomento è necessario avere alte competenze matematiche/informatiche/crittografiche.
Più che conoscere i passaggi nel dettaglio è più importante comprendere i concetti e le conseguenze che ne derivano.
In questo articolo proveremo a dettare i concetti base sperando di essere piuttosto chiari.
Nello specifico in questo articolo spiegheremo:
- Come funziona il Mining?
- Che vantaggi hanno coloro che partecipano
- Che vantaggi ricava l’infrastruttura della Blockchain
- Come si stimano i guadagni
- Mining pool
Come funziona il Mining?
Il Mining funziona attraverso l’Algoritmo di consenso.
Affinché si possa aggiungere un nuovo blocco alla Blockchain e affinché le transazione vengano validate, è necessario avere il consenso di almeno il 51% della community.
Esistono diversi Algoritmi di consenso, i più importanti sono il Proof Of Work e il Proof Of Stake, ne esistono altri che però spesso rappresentano ibridi tra i due.
Proof of Work
Questo algoritmo di consenso è il primo ad essere stato introdotto con l’avvento del Bitcoin.
Prima di entrare nel dettaglio del processo, è necessario sapere che la Blockchain utilizza la crittografia, e che una funzione di Hash è una serie di operazioni matematiche, che converte una stringa alfanumerica (Input) ad un’altra completamente differente (Output) senza che si possa fare il contrario ovvero risalire ad un Input partendo da un Output.
funzione di hash Esempio
Input ———-> Output
SHA1(“Cantami o diva del pelide Achille l’ira funesta”)
= 1f8a690b7366a2323e2d5b045120da7e93896f47
La Proof of Work prevede che coloro che partecipano al processo per la creazione di nuovi blocchi (i nodi validatori/miner)
debbano trovare quell’unica combinazione casuale di numeri (Nonce) che in seguito all’inserimento in una funzione di Hash insieme ad una parte dell’Hash del blocco precedente chiamata Testa del blocco/Header Block, produca un risultato valido (Hash del nuovo blocco).
All’interno dei blocchi vengono anche inserite le transazioni/informazioni che il network ha creato in quel momento.
Prima di poter essere inserite anch’esse devono essere ordinate e sottoposte alla medesima funzione di Hash.
Il risultato viene definito Root Hash.
Funzione di hash
Input ———-> Output
Hash del Previous Block + Nonce + root Hash ———> Hash del nuovo Blocco .
SHA-256
Schematicamente questo è quanto accade durante il processo di “estrazione” di un nuovo blocco.
I Miner competono appunto per trovare un Nonce (number once used) valido. Essendo casuale, questo numero non può essere calcolato perciò per poterlo ricavare non si può far altro che utilizzare la “Brute Force / Forza Bruta” ovvero tentare continuamente combinazioni casuali finché non si trova una soluzione valida.
Una delle condizioni che la soluzione deve soddisfare è che deve essere inferiore ad un determinato valore imposto dal protocollo, dunque dovrà iniziare con un certo numero di 0 .
Questo numero viene definito nBITS o Target e rappresenta la Difficulty.
Spesso il protocollo prevede che la difficoltà viene modificata periodicamente affinché il tempo medio di “estrazione” di un nuovo blocco rimanga costante al variare della potenza di calcolo/ Hashrate del Network.
La Potenza di calcolo/Hashrate è l’unità di misura per indicare quante combinazioni si riescano a tentare per secondo. In questo momento la Total Hashrate di Bitcoin è di 140 milioni di TeraHash/secondi TH/s.
Un TH/s rappresenta 10^12 tentativi al secondo.
Come già accennato la ricompensa è rappresentata dall’emissione di nuove criptovalute Block Reward e dalle commissioni delle transazioni Transaction Fee.
L’ammontare del Block Reward è dettato dal protocollo, questo potrebbe variare nel tempo.
Nel caso di Bitcoin, il Block Reward viene dimezzato ogni 210.000 blocchi.
Il dimezzamento del Block Reward è denominato Halving.
Mining Pool
La Total Hashrate del settore delle Criptovalute è aumentata esponenzialmente fin dal suo avvento.
Come appena descritto, l’attività di Mining è una competizione a cui, oggi, partecipano milioni di individui con la conseguenza che un per un Miner solitario è quasi impossibile trovare la soluzione prima di chiunque altro.
Le Mining Pool sono delle piattaforme dove i Miner possono condividere la propria potenza di calcolo così da aumentare le possibilità di estrarre assieme un nuovo blocco.
Ogni qualvolta un membro della Pool estrae un nuovo blocco condividerà la ricompensa in maniera proporzionale alla Hashrate che ogni Miner fornisce alla Pool.
Proof Of Stake
Nel Proof Of Stake il processo di creazione di nuovi è radicalmente diverso rispetto a quanto appena visto, tanto che spesso quando ci si riferisce a questa pratica si utilizza il un altro termine: Forging e chi lo pratica è un Forger.
A differenza del Proof of Work i Forger non devono svolgere numerosi calcoli per competere con altri individui.
Nel Proof of Stake la Blockchain elegge in maniera pseudo casuale quale Forger sarà il prossimo validatore della transazione.
Per essere un Forger basta mettere in “Stake” i propri fondi ovvero depositare un ammontare della Criptovaluta presa in considerazione su un wallet adibito a questo processo.
Nell’atto pratico una volta fatto, il Forger non è tenuto a fare nient’altro se non riscuote le proprie ricompense.
Solitamente non ci sono requisiti di tempo sullo Stake, quasi sempre è possibile svincolare i propri fondi adibiti allo Staking in qualunque momento.
Quanto si guadagna con il Proof Of Stake?
Tutte le rewards vengono erogate sotto forma della stessa Criptovaluta.
Ogni protocollo ha i propri parametri pertanto anche i guadagni variano per ognuno di essa.
Si può andare dal 5% di guadagno sullo Stake per le Criptovalute più capitalizzate, a percentuali molto più alte man mano che la capitalizzazione scende.
Inoltre è da tenere a mente che a differenza del POW che si investe in apparecchiatura Hardware, nel caso del POS l’investimento iniziale è rappresentato dall’acquisto di un ammontare di una Criptovaluta che potrebbe aumentare di valore in futuro.