Generazione di bitcoin

Il processo di mining

La rete Bitcoin crea e distribuisce in maniera completamente casuale un certo ammontare di monete all'incirca sei volte l'ora ai client che prendono parte alla rete in modo attivo, ovvero che contribuiscono tramite la propria potenza di calcolo alla gestione e alla sicurezza della rete stessa. L'attività di generazione di bitcoin viene spesso definita come mining **, un termine analogo al gold mining (estrazione di oro). La probabilità che un certo utente riceva la ricompensa in monete dipende dalla potenza computazionale che aggiunge alla rete relativamente al potere computazionale totale della rete**. Inizialmente il client stesso si occupava di svolgere i calcoli necessari all'estrazione dei Bitcoin, sfruttando la sola CPU. Con l'aumentare della potenza di calcolo totale della rete e a seguito della natura competitiva della generazione di bitcoin, questa funzionalità è diventata antieconomica ed è stata rimossa.

Le mining pool

Dal momento che la quantità di operazioni mediamente necessarie a chiudere con successo un singolo blocco è diventata talmente elevata da richiedere grandi quantità di risorse in termini di energia elettrica e potenza computazionale, la maggior parte dei minatori si unisce in delle "gilde" chiamate mining pool dove tutti i partecipanti mettono in comune le proprie risorse, spartendosi poi i blocchi generati in funzione del contributo di ognuno.

Il premio per i miner

Il numero di bitcoin creati per blocco era inizialmente di 50 BTC (aggiunti agli eventuali costi delle singole transazioni). Tale quantità è stata programmata per diminuire nel tempo con un dimezzamento del premio ogni 4 anni circa. Così dimensionata, questa serie comporta che in totale verranno creati esattamente 21 milioni di bitcoin nel giro di 130 anni circa, con l'80% degli stessi creati nei primi 10 anni. A partire dal 28 novembre 2012, la ricompensa è passata a 25 BTC per blocco, e così sarà per i successivi 4 anni. Con la progressiva riduzione della ricompensa di generazione nel tempo, la fonte del guadagno per i minatori passerà dalla generazione della moneta alle commissioni di transazione incluse nei blocchi, fino al giorno in cui la ricompensa cesserà di essere elargita: per allora l'elaborazione delle transazioni verrà ricompensata unicamente dalle commissioni di transazione stesse.

Le commissioni

L'importo della commissione può essere impostato liberamente da chi effettua una transazione, sebbene da maggio 2013, commissioni al di sotto alla soglia di 0.0001 BTC vengono considerate non standard e, di conseguenza, le transazioni associate rischiano di non essere mai confermate. Tanto più è alta la commissione tanto più è probabile che venga inclusa nel primo blocco estratto, accelerando quindi la prima conferma. Gli utilizzatori hanno dunque un incentivo ad includere tali commissioni, perché ciò significa che la transazione sarà probabilmente elaborata più rapidamente: ogni minatore ha la libertà di scegliere quali transazioni includere nel blocco che sta elaborando, che ha una dimensione massima prefissata dal protocollo, e che quindi sarà invogliato ad includere per prime le transazioni con commissioni maggiori.

Come avviene l'operazione di mining

Tutti i nodi della rete competono per essere i primi a trovare una soluzione di un problema crittografico che riguarda il blocco candidato, un problema che non può essere risolto in altri modi che tramite bruteforce e che quindi richiede sostanzialmente un enorme numero di tentativi. Quando un nodo trova una soluzione valida l'annuncia al resto della rete attribuendosi contemporaneamente i bitcoin in premio previsti dal protocollo. I nodi che ricevono il nuovo blocco lo verificano e lo aggiungono alla loro catena, ricominciando il lavoro di mining al di sopra del blocco appena ricevuto. Dal punto di vista tecnico il processo di mining non è altro che un'operazione di hashing inverso: determinare un numero (chiamato nonce) tale per cui l'hash SHA-256 di un insieme di dati rappresentante il blocco sia inferiore ad una soglia data. Questa soglia, chiamata per l'appunto difficoltà, è ciò che determina la natura concorrenziale del mining di bitcoin: più potenza di calcolo viene aggiunta alla rete bitcoin e più questo parametro aumenta, aumentando di conseguenza il numero di calcoli mediamente necessari a creare un nuovo blocco e aumentando quindi il costo di creazione dello stesso, spingendo i nodi a migliorare l'efficienza dei loro sistemi di mining per mantenere un bilancio economico positivo. L'aggiornamento di questo parametro avviene ogni 14 giorni circa, dimensionandosi in modo che un nuovo blocco venga generato in media ogni 10 minuti.