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Technology

Cos’è il mining delle criptovalute?

Il mining è uno degli elementi nell’ambito delle criptovalute. È grazie ad essi che le criptovalute possono funzionare come network peer-to-peer decentralizzati, senza bisogno di un’autorità centrale. Il mining è il processo attraverso cui le transazioni tra utenti possono essere verificate e aggiunte al registro pubblico della blockchain. Inoltre, è utilizzato per introdurre nuove monete nella fornitura circolante.

Il termine Mining deriva dal termine inglese “to mine” ovvero estrarre. Nel mondo delle criptovalute è riferito, dunque, ad un loro processo di estrazione. In gergo, minare Bitcoin, o altre valute, non vuol dire creare denaro. Infatti, questi sono generati automaticamente all’interno della rete B2B che gestisce tale moneta, distribuita on line in modo del tutto casuale. Dunque Minare Bitcoin vuole dire ottenere moneta virtuale generata dalla rete e distribuita online.

La figura dei miners e la loro importanza

Con la creazione della moneta virtuale sono nate anche nuove figure e tra esse c’è anche quella dei miners. Questi estraggono i Bitcoin all’interno dei blocchi di transazioni detti “miniere”. Ossia, potenti centri di calcolo in grado di validare le transazioni generando un nuovo ammontare di Bitcoin che va ad aggiungersi alla base valutativa mondiale. Un miner è quindi a sua volta un nodo all’interno del network che raccoglie transazioni e lavora per organizzarle in blocchi. Al processamento delle transazioni, i nodi miner le ricevono e le verificano, aggiungendole alla memory pool e cominciando ad assemblarle in un blocco di transazioni.
Ovviamente quello del miner non è solo un lavoro di controllo ma anche di vantaggio economico. Difatti, i miner ad ogni blocco creato guadagnano circa 12.5 BTC (anche chiamato coinbase) ed in più guadagnano anche le commissioni presenti all’interno delle transazioni (chiamate fee).

Il processo di mining

La prima fase del processo di mining è data dalla produzione della hash di ciascuna transazione contenuta nella memory pool. Dopodiché il nodo miner aggiunge una transazione in cui si auto-invia la ricompensa del mining al miner, la transazione coinbase. Attraverso questo processo sono generate monete ex-novo dando vita alla prima transizione di un nuovo blocco. Una volta generate, tutte le hash sono organizzate in una struttura chiamata Merkle Tree, o hash tree. In tal modo le hash sono abbinate e producono la hash del risultato, ripetendo il processo fino a raggiungere la root hash (o Merkle root).

La root hash, insieme alla hash del blocco precedente e ad un numero casuale chiamato nonce, è inserita nell’header del blocco. Passando questo header in una funzione hash si produce un output che agirà da identificatore del blocco. L’identificatore del blocco deve essere inferiore a un determinato valore imposto dal protocollo. In altre parole, la hash dell’header deve iniziare con un certo numero di zeri.

Alla fine di questo processo i miner inseriscono l’header nella funzione hash iterando ogni volta una nuova nonce, fino a produrre un hash valido. A questo punto, il nodo che ha prodotto l’hash trasmette il blocco al network. Tutti gli altri nodi controllano la validità della hash e aggiungono il blocco alla propria copia della blockchain. Si prosegue poi passando al mining del blocco successivo.

Cosa succede se due miners generano due blocchi concorrenti?

A volte può capitare che due miner trasmettano un blocco valido nello stesso momento che il network abbia a che fare con due blocchi concomitanti. I miner iniziano a lavorare sul blocco successivo basandosi sul blocco che hanno ricevuto prima. La competizione fra i blocchi proseguirà fino al momento in cui il blocco successivo non sarà unito a uno dei concorrenti. Il blocco abbandonato prende il nome di blocco orfano (orphan block o stale block).

Strategie di mining

La importante diffusione delle criptovalute ha generato anche un notevole aumento delle persone che intendono avvicinarsi a questo mondo in prima persona. Infatti, il ruolo del miner all’interno del sistema delle criptomonete assume un ruolo determinante. Ad oggi le strategie più diffuse per fare mining sono principalmente tre.

Il mining in prima persona

Se la scelta ricade su questa prima tipologia, si è scelto di procedere individualmente all’estrazione delle criptomonete e quindi di verifica dei singoli blocchi direttamente in prima persona creando un computer che abbia hardware e software adatti. Per fare ciò è necessario disporre di macchine altamente preformanti con un consumo energetico di un certo rilievo.
Fatta questa scelta è importante non sottovalutare l’investimento iniziale. Un buon lavoro di mining necessita degli strumenti tecnologici più avanzati come sono i nuovi circuiti integrati come gli ASICS (Application Specific Integrated Circuit). Ciò consiste in microchip ideati per potenziare la velocità di calcolo di ogni computer ed eseguire un algoritmo di hashing il più rapidamente possibile. È in base al numero di ASICS presenti nel sistema che si avrà una capacità di calcolare la hash di un blocco, generando quindi profitto. A questo vanno sottratti il costo energetico, quello della linea internet, la manutenzione e l’investimento iniziale dell’acquisto dei dispositivi per ottenere un utile.

Il mining pool

L’aumento di miner sulla rete ha fatto si che si sviluppassero i mining pool. Questi non sono altro che gruppi di persone che condividono la potenza di calcolo dei singoli computer al fine di collaborare a generare una capacità di mining maggiore. Il guadagno viene diviso in base all’hashrate generato dal proprio hardware e dal tempo trascorso nella pool.

Il mining attraverso cloud

Infine, la terza applicazione strategica è quella fornita dal cloud o cloud hashing. Con lo sviluppo delle tecnologie digitali e dei sistemi cloud anche il mining ha potuto individuare notevoli vantaggi. Grazie alla condivisione di rete si può ottenere una potenza di calcolo maggiore. Il cloud mining combina il concetto di estrazione delle criptovalute con quello del sistema di condivisione di rete attraverso il cloud. Un miner che sceglie questa tattica può acquistare l’accesso ai calcoli in rete. Questi sono effettuati in remoto in un data center di proprietà di una società che offre la potenza di calcolo necessaria grazie a investimenti in hardware e condivide con i suoi potenziali clienti.
I vantaggi principali di questo sistema sono quelli dati dalla mancata necessità di disporre dell’hardware necessario e installare i software richiesti. Inoltre, vengono ridotti il consumo di energia e l’investimento iniziale.

Author

Lara Mastrofini