Lecciones de Bitcoin desde las minas

Guillermo Barragán

Contratiempos en el suministro de energía eléctrica provocados por un trágico accidente en minas de carbón de Xinjiang – región ubicada al noroeste de China – mermaron hasta 46% el hashrate de Bitcoin entre el 14 y 16 de abril y hasta el momento el promedio se mantiene 20 mil terahashes por segundo por debajo de los valores máximos registrados la semana anterior.

El hashrate es la potencia de procesamiento combinada usada para ‘minar’ y procesar transacciones en un blockchain. Es calculado a partir del número de bloques de Bitcoin ‘minados’ en las últimas 24 horas y la dificultad para extraer los bloques en un momento específico.

La dificultad se actualiza cada 2,016 bloques o aproximadamente cada dos semanas, de forma que el tiempo medio para que los participantes minen cada bloque sea siempre de 10 minutos.

Según el sitio blockchain.com «una dificultad alta significa que se necesitará más potencia de cálculo para extraer la misma cantidad de bloques, lo que hace que la red sea más segura contra ataques».

Puesto que la dificultad aumentó recién el 15 de abril esta permanecerá constante al menos hasta la primera semana de mayo, por lo que  la caída en el hashrate implica que en el corto plazo tendremos una menor oferta de nuevos bloques de BTC. Según Bitinfocharts los tiempos de minado aumentaron entre el 15 y el 17 de abril de 10 minutos por bloque en promedio hasta 13.6 en promedio en los últimos 5 días.

La disminución en el hashrate también aumenta el volumen de transacciones pendientes de confirmación, lo que generó un cuello de botella que provoca que las comisiones suban significativamente. Según BlockChair el 21 de abril las comisiones alcanzaban $64.20 dólares, superando el máximo histórico de diciembre de 2017.

Hashrate de Bitcoin, promedio de 7 días (quintillón de hashes por segundo) y Costo promedio por transacción (dólares)

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Fuente: Blockchain.com y Blockchair.com

Vulnerabilidades de BTC (back to basics)

De acuerdo con el Centro de Finanzas Alternativas de Cambridge, Xinjiang, cuenta con casi el 36% del hashrate del mundo – más de una tercera parte.

A la luz de los acontecimientos en Xinjiang el cálculo de Cambridge parece subestimar la importancia de la región. Su cálculo considera la geolocalización IP de mineros conectados a las ‘mining pools‘ BTC.com, Poolin y ViaBTC, que cuentan con aproximadamente 37% del poder de procesamiento agregado de la red de Bitcoin.

Lo anterior pone de manifiesto algunas vulnerabilidades del sistema que sustenta Bitcoin.

Participación porcentual en hashrate de Bitcoin por país 

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Fuente: Cambridge

Participación porcentual de provincias de China en hashrate de Bitcoin

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Fuente: Cambridge

El sistema fue diseñado para funcionar entre pares y evitar que las decisiones dependan de una autoridad central. En el documento fundacional de Bitcoin, Satoshi Nakamoto aclara que cuando se mina un bloque de Bitcoin todos los participantes del sistema aceptan y validan el bloque si la transacción es legítima.

Bitcoin cuenta con un sistema de incentivos para funcionar sin la necesidad de un regulador que valide las transacciones. “Por convención, la primera transacción en un bloque es una transacción especial que da origen a una nueva moneda propiedad del creador del bloque. Esto añade el incentivo a los nodos [mineros] para apoyar a la red, y proporciona una forma de distribuir inicialmente monedas en circulación, ya que no hay una autoridad central para emitirlas

Sim embargo, en este momento Bitcoin depende las 5 principales ‘mining pools’, que uentan con el 65% del hashrate de Bitcoin – F2Pool, AntPool, BTC.com, Polling, ViaBTC. Esto quiere decir que las transacciones de todo el sistema de Bitcoin dependen de estas redes de mineros.

Principales mining pools por hashrate (PH/s)

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Fuente: btc.com

La confirmación de transacciones y el hashrate están viculados a la seguridad de la red. A mayor  hashrate es más difícil es atacar a Bitcoin. Shatoshi Nakamoto explicó que  “los nodos siempre consideran la cadena más grande como la correcta y seguirán trabajando para extenderla».

El diseño de la Bitcoin se sustenta en bloques o registros encriptados, donde el Blockchain es una secuemcia o cadena de registros.

«La decisión mayoritaria es representada por la cadena más larga, que tiene el mayor esfuerzo de proof-of-work [recursos] invertido en ella. Si la mayor parte de la potencia de computación está controlada por nodos legítimos, la cadena legítima crecerá más rápido y superará a las cadenas de la competencia.

«Para modificar un bloque pasado, un atacante tendría que rehacer la prueba de trabajo [proof-of-work] del bloque y todos los bloques posteriores y luego ponerse al día y superar el trabajo de los nodos honestos».

Electricidad, el insumo fundamental

Según el Índice de Consumo de Energía de Bitcoin actualmente requiere 102.7 TWh de energía eléctrica al año, lo que equivale a la energía eléctrica que producen los estados de Tamaulipas, Veracruz, Guerrero y Colima – el 38% de la energía generada en México

El hashrate suele concentrarse en regiones con bajos costos de electricidad, pues esta es un insumo esencial. China es el principal productor de electricidad a nivel mundial y es uno de los lugares dónde cuesta menos generar Bitcoin.

En un estudio realizado en 2018 por elitefixtures se estima el costo de minar 1 Bitcoin en función del costo promedio de la electricidad. En ess momento en China se necesitaba en promedio $3,172 dólares y sólo un pequeño grupo de países podían producir la criptomoneda con un monto de dólares menor: Venezuela, Bielorrusia, Kazajistán, Paraguay, Trinidad y Tobago, Surinam, Arabia Saudita, Egipto, Etiopía y Bangladesh.

Según Nakamoto “la adición constante de una cantidad de nuevas monedas es análogo a los mineros de oro usando recursos para añadir oro a la circulación. En nuestro caso, [los recursos necesarios] son el tiempo de computación y la electricidad que es gastada”.

Bitcoin Energy Consumption Index

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Fuente: Diginomist