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10. Minería y Consenso
Introducción
La minería es el proceso por el cual se añaden nuevos bitcoin a la oferta de dinero. La minería también sirve para asegurar el sistema bitcoin contra transacciones fraudulentas o transacciones que gastan la misma cantidad de bitcoin más de una vez, conocido como un doble gasto. Los mineros proporcionan la potencia de procesamiento de la red bitcoin a cambio de la oportunidad de ser recompensados en bitcoin.
Los mineros validan nuevas transacciones y las graban en el libro contable global. Un nuevo bloque, que contiene las transacciones que tuvieron lugar desde el último bloque, se «extrae» cada 10 minutos de promedio, añadiendo esas transacciones a la cadena de bloques. Las transacciones que pasan a formar parte de un bloque y se agregan a la cadena de bloques se consideran «confirmadas», y permite a los nuevos propietarios de bitcoin gastar los bitcoin que recibieron en esas transacciones.
Los mineros reciben dos tipos de recompensas por la minería: nuevas monedas creadas con cada bloque nuevo, y las comisiones de transacción de todas las transacciones incluidas en el bloque (también llamadas tasas o tarifas de transacción). Para ganar este premio, los mineros compiten para resolver un problema matemático difícil basado en un algoritmo de hash criptográfico. La solución al problema, llamada «prueba de trabajo», se incluye en el nuevo bloque y actúa como prueba de que el minero emplea un esfuerzo de computación significativo. La competencia para resolver el algoritmo de prueba de trabajo para ganar la recompensa y el derecho de registrar las transacciones en la cadena de bloques es la base del modelo de seguridad de bitcoin.
El proceso de generación de nueva moneda se llama minería porque la recompensa está diseñada para simular rendimientos decrecientes, al igual que la minería de metales preciosos. La oferta monetaria de bitcoin se crea a través de la minería, de forma similar a como un banco central crea dinero nuevo imprimiendo billetes. La cantidad de nuevo bitcoin que un minero puede añadir a un bloque disminuye aproximadamente cada cuatro años (o precisamente cada 210.000 bloques). Se comenzó con 50 bitcoins por bloque en enero de 2009 y se redujo a la mitad, a 25 bitcoins por bloque, en noviembre de 2012. Se redujo de nuevo a 12,5 bitcoins por bloque el 9 julio 2016 y a 6,25 bitcoins por bloque el 11 mayo 2020. Se reducirá a la mitad otra vez, a 3,125 bitcoin por bloque, en algún momento de 2024. Sobre la base de esta fórmula, las recompensas de la minería en bitcoin disminuyen exponencialmente hasta aproximadamente el año 2140, cuando se habrán emitido todos los bitcoin (20,99999998 millones). Después del año 2140, no se emitirán nuevos bitcoins.
Los mineros de Bitcoin también ganan comisiones por transacciones. Cada transacción puede incluir una comisión de transacción, en la forma de un superávit de bitcoin entre entradas y salidas de la transacción. El minero de bitcoin ganador es el que se queda «con el cambio» en las transacciones incluidas en el bloque ganador. Hoy en día, las comisiones representan 0.5% o menos de los ingresos de un minero bitcoin, la gran mayoría procedentes de los bitcoins de nuevo cuño. Sin embargo, como la recompensa disminuye con el tiempo y el número de transacciones por bloque aumenta, una mayor proporción de los ingresos de la minería bitcoin provendrá de las comisiones. Después de 2140, todos los ingresos de los mineros bitcoin serán en forma de comisiones por transacción.
La palabra «minería» es algo engañosa. Al evocar la extracción de metales preciosos, se centra la atención en la recompensa para la minería de los nuevos bitcoins en cada bloque. Aunque la minería está incentivada por esta recompensa, el propósito principal de la minería no es la recompensa o la generación de nuevas monedas. Si ve la minería solo como el proceso mediante el cual se crean las monedas, está confundiendo los medios (incentivos) con el objetivo del proceso. La minería es el proceso principal de la cámara de compensación descentralizada, por el cual las transacciones son validadas y compensadas. La minería asegura el sistema bitcoin y permite la aparición de un consenso en toda la red sin una autoridad central.
La minería es la invención que hace especial a bitcoin, un mecanismo de seguridad descentralizado que es la base del dinero digital peer-to-peer. La recompensa de las monedas recién acuñadas y las comisiones de transacción es un plan de incentivos que alinea las acciones de los mineros con la seguridad de la red, mientras al mismo tiempo aplica la oferta monetaria.
En este capítulo, vamos a examinar primero la minería como un mecanismo de oferta monetaria y luego veremos la función más importante de la minería: el mecanismo de consenso emergente descentralizado en el que se basa la seguridad de bitcoin.
Economía Bitcoin y Creación de Moneda
Los bitcoins son «acuñados» durante la creación de cada bloque a un ritmo fijo y decreciente. Cada bloque, generado en promedio cada 10 minutos, contiene bitcoins totalmente nuevos, creados de la nada. Cada 210.000 bloques, o aproximadamente cada cuatro años, la velocidad de emisión de moneda se reduce en un 50%. Durante los primeros cuatro años de funcionamiento de la red, cada bloque contenía 50 nuevos bitcoins.
En noviembre de 2012, la nueva velocidad de emisión de bitcoin se redujo a 25 bitcoins por bloque. Se redujo de nuevo a 12,5 bitcoins por bloque el 9 julio 2016 y a 6,25 bitcoins por bloque el 11 mayo 2020. Se reducirá a la mitad otra vez, en el bloque 840.000, a 3,125 bitcoin por bloque, en algún momento de 2024. La velocidad de creación de nuevas monedas disminuirá exponencialmente a través de más de 64 «reducciones a la mitad» hasta el bloque 13.230.000 (que se extraerá aproximadamente en el año 2137), cuando alcance la unidad monetaria mínima de 1 satoshi. Finalmente, después de 13,44 millones de bloques, en aproximadamente 2140, se habrán emitido casi 2.099.999.997.690.000 satoshis, o casi 21 millones de bitcoins. A partir de entonces, los bloques no contendrán nuevos bitcoins, y los mineros serán recompensados únicamente a través de las comisiones de transacción. La oferta de moneda bitcoin a lo largo del tiempo se basa en una velocidad de emisión geométricamente decreciente muestra el total de bitcoins en circulación a lo largo del tiempo, a medida que la emisión de moneda disminuye.
Figura 1. La oferta de moneda bitcoin a lo largo del tiempo se basa en una velocidad de emisión geométricamente decreciente
El número máximo de monedas minadas es el limite superior de posibles recompensas mineras para bitcoin. En la práctica, un minero puede usar intencionadamente una cantidad menor de las recompensas completas de un bloque. Las recompensas pueden ser extraídas en el futuro, pero mientras tanto, el resultado es una emisión total más baja de la moneda.
En el código del ejemplo Un script para calcular cuántos bitcoins serán emitidos en total, calculamos el número total de bitcoins que serán emitidos.
Ejemplo 1. Un script para calcular cuántos bitcoins serán emitidos en total
# Original block reward for miners was 50 BTC
start_block_reward = 50
# 210000 is around every 4 years with a 10 minute block interval
reward_interval = 210000
def max_money():
# 50 BTC = 50 0000 0000 Satoshis
current_reward = 50 * 10**8
total = 0
while current_reward > 0:
total += reward_interval * current_reward
current_reward /= 2
return total
print "Total BTC to ever be created:", max_money(), "Satoshis" Ejecutando el script max_money.py muestra la salida producida al ejecutar el script.
Ejemplo 2. Ejecutando el script max_money.py
$ python max_money.py
BTC total que nunca se creará: 2099999997690000 Satoshis
La emisión finita y decreciente crea una oferta monetaria que resiste a la inflación. A diferencia de las monedas fiduciarias, las cuales pueden ser impresas hasta el infinito por bancos centrales, bitcoin no puede ser inflado con impresión.
Dinero Deflacionario
La más importante y debatida consecuencia de una emisión monetaria fija y decreciente es que la moneda tenderá a ser inherentemente deflacionaria. La deflación es el fenómeno de apreciación de valor debido a la discordancia entre oferta y demanda que hace que el valor (y el tipo de cambio) de una moneda suban. Siendo lo opuesto a la inflación, la deflación significa que el dinero adquiere mayor poder de compra con el tiempo.
Muchos economistas sostienen que la economía deflacionaria es un desastre y debe ser evitada a toda costa. Eso se debe a que en un período de deflación acelerada la gente tiende a acaparar dinero en vez de gastarlo, esperando que los precios caerán. Tal fenómeno se desató durante la «Década Perdida» de Japón, durante la cual un colapso completo de la demanda empujó a la moneda hacia una espiral deflacionaria.
Los expertos de bitcoin sostienen que la deflación no es mala por sí misma. En cambio, la deflación es asociada con el colapso de la demanda ya que ese es el único tipo de ejemplo de deflación que tenemos para estudiar. En una moneda fiduciaria con la posibilidad de impresión ilimitada es muy difícil entrar en una espiral deflacionaria a menos que ocurra un colapso completo en la demanda sumada a un rechazo a imprimir moneda. La deflación en bitcoin no es causada por un colapso en la demanda, sino por una oferta predecible y restringida.
En la práctica, se ha hecho evidente que el instinto de acaparamiento causado por una moneda deflacionaria puede superarse mediante descuentos de los proveedores, hasta que el descuento venza al instinto de acaparamiento del comprador. Debido a que el vendedor también está motivado para acaparar, el descuento se convierte en el precio de equilibrio en el que se comparan los dos instintos de acaparamiento. Con descuentos del 30% sobre el precio de bitcoin, la mayoría de los minoristas de bitcoin no están experimentando dificultades para superar el instinto de acaparamiento y la generación de ingresos. Queda por ver si el aspecto deflacionario de la moneda es realmente un problema cuando no es impulsado por una rápida retracción económica.