Fiabilidad

La evolución de la tecnología minera de Bitcoin

Resumen

La minería ha evolucionado intensamente desde la introducción del bitcoin en 2009, con equipos más especializados que en los días en que arrancabas el ordenador de casa y empezabas a minar. Y no es de extrañar, ya que cada día se extraen entre 20 y 30 millones de dólares. Aunque en gran medida es un terreno de juego para las grandes granjas mineras, todavía hay formas en las que los jugadores en solitario pueden entrar en la arena.

Desde el lanzamiento de bitcoin (BTC) en 2009, la criptomoneda no sólo ha trastornado los sistemas financieros tradicionales, sino que la minería ha pasado de ser un pasatiempo de aficionados a convertirse en una lucrativa industria mundial.

La minería de bitcoins crea nuevas monedas cada vez que las transacciones se validan y se añaden a la cadena de bloques. El algoritmo de consenso Proof of Work (PoW) de bitcoin requiere que los mineros resuelvan complejas ecuaciones criptográficas para obtener el derecho a validar transacciones y ganar bitcoins como recompensa.

La verificación de la integridad de las transacciones se denomina “hash” de un bloque.

La tasa de hash de la red aumenta a medida que se añaden más máquinas a la red y que el equipo de minería proporciona más velocidad de procesamiento, memoria y potencia.

Este aumento de la potencia de cálculo total de la red también contribuye a su seguridad, ya que a los atacantes malintencionados les resulta más difícil poner en peligro sus operaciones.

A medida que el sector se ha desarrollado con el tiempo, se han adoptado nuevas tecnologías para avanzar en las capacidades mineras. Los agentes del mercado están invirtiendo grandes sumas en equipos mineros e iniciativas tecnológicas para aumentar la eficiencia y la rentabilidad de la minería.

Bitcoin inicia la minería con CPU

Cuando se lanzó bitcoin por primera vez, minar monedas era un proceso relativamente sencillo que podía realizarse utilizando la unidad central de procesamiento (CPU) de un ordenador normal. Los primeros mineros podían utilizar sus ordenadores personales para ganar recompensas de bitcoin. La red era pequeña y el nivel de dificultad de las ecuaciones criptográficas para minar era bajo, lo que la hacía accesible al usuario medio.

Sin embargo, a medida que más mineros se unían a la red, la competencia se intensificaba y el nivel de dificultad aumentaba. Esto llevó a los mineros a instalar hardware más potente para obtener una ventaja competitiva en el proceso de minería.

Los mineros se pasan a las GPU

A medida que aumentaba la dificultad de la minería de bitcoins, los mineros cambiaron el hardware que utilizaba CPU por equipos que empleaban unidades de procesamiento gráfico (GPU). Las GPU son más adecuadas para el procesamiento paralelo que requiere el algoritmo PoW, lo que aumenta la eficiencia de la minería en comparación con las CPU. Esta transición marcó un punto de inflexión en la evolución de la tecnología de minería de bitcoins, permitiendo a los mineros optimizar sus operaciones y su rentabilidad.

Las GPU permiten minar más bitcoins en menos tiempo y contribuyen a la seguridad de la red al aumentar la potencia de cálculo dedicada a la cadena de bloques. Los pools de minería, en los que los mineros combinan sus recursos informáticos para aumentar sus posibilidades de obtener recompensas, también se han generalizado con el cambio a las GPU.

Surgen equipos especializados: FPGA y ASIC

Aunque la minería con GPU supuso una mejora sustancial con respecto a la minería con CPU, no tardó en aparecer hardware aún más potente. Las matrices de puertas programables en campo (FPGA) y los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) surgieron en 2013 como la siguiente evolución en la tecnología de minería de bitcoin.

Las FPGA y los ASIC son hardware especializado diseñado exclusivamente para la minería de bitcoins, lo que los hace más eficientes que las GPU. Pueden realizar cálculos PoW a velocidades mucho mayores pero con un menor consumo de energía. La última generación de ASICs ofrece hashrates superiores a 200 terahashes por segundo (TH/s) mientras que utilizan alrededor de 20 julios de electricidad por terahash (J/T).

Con la introducción de los ASIC, la minería se ha vuelto cada vez más competitiva y exige cada vez más recursos, lo que la sitúa fuera del alcance de los entusiastas del bitcoin. Los grandes grupos de minería han llegado a dominar el espacio, con operaciones de minería que combinan su potencia de cálculo para aumentar sus posibilidades de minar bloques de forma consistente.

Según un estudio de CoinGecko, el coste medio de electricidad de un minero en solitario para minar un solo bitcoin ha alcanzado los 46.291,24 dólares. Esta cifra es un 35% superior al precio medio diario del bitcoin en julio de 2023, que rondará los 30.000 dólares. El proceso tardaría unos siete años en completarse y consumiría alrededor de 143 kilovatios hora (kWh) al mes, lo que equivale aproximadamente a una sexta parte del consumo anual típico de los hogares estadounidenses en 2021.

Los proveedores de servicios ofrecen minería en la nube

En respuesta a la aparición de grandes mineros, algunos proveedores de servicios han empezado a ofrecer acceso a la minería basada en la nube para que los usuarios puedan participar sin tener que comprar equipos caros.

Por ejemplo, en junio de 2023, Binance -la mayor bolsa de criptomonedas del mundo por volumen- lanzó un servicio de minería de bitcoins en la nube basado en suscripciones. El servicio ofrece varios productos diferentes con distintas duraciones y tarifas de energía eléctrica, cada uno de los cuales ofrece una tasa de rendimiento diferente.

Otros proveedores de minería en la nube son StormGain, ECOS, Hashing24 y BitDeer.

La inteligencia artificial optimiza el rendimiento

La inteligencia artificial (IA) tiene el potencial de ayudar a los mineros de criptomonedas a optimizar sus métodos de cálculo para aumentar la cantidad que pueden minar.

Por ejemplo, Quantum Blockchain Technologies (QBT), con sede en el Reino Unido, ha desarrollado algoritmos de IA destinados a aumentar la eficiencia de los mineros de bitcoins ASIC. QBT ha desarrollado dos métodos de búsqueda algorítmica, uno que podría mejorar la eficiencia en un 10%, mientras que el otro podría aumentar la probabilidad de que un minero gane la oportunidad de minar un bloque en un 260%.

El objetivo a corto plazo de QBT es mejorar el rendimiento de los chips ASIC comerciales añadiendo software de IA a los equipos de minería. A largo plazo, la empresa pretende utilizar ordenadores cuánticos para minar bitcoins utilizando un método de cálculo SHA-256, Message Scheduling for Cryptographic Hashing ASIC (MSFCA), que tiene en desarrollo. QBT presentó una solicitud de patente para este método en julio de 2023. MSFCA preprocesa los datos utilizados por los bloques posteriores en la blockchain de bitcoin, lo que reduce el número de puertas lógicas necesarias en los chips ASIC y, a su vez, aumenta su eficiencia al tiempo que reduce el consumo de energía.

El emisor de stablecoin Tether también está incorporando la IA a la minería de bitcoins, creando un programa de software especializado llamado Moria para optimizar las operaciones de minería y energía renovable mediante el análisis de datos.

El software podría ayudar al rendimiento de los propios sitios mineros de Tether, ya que anunció en mayo de 2023 que está invirtiendo recursos en la producción de energía y el lanzamiento de operaciones mineras sostenibles de bitcoin en Uruguay, y dijo en junio que ha participado en la primera ronda de una nueva iniciativa de energía renovable de mil millones de dólares en El Salvador para apoyar la minería sostenible.

Los mineros de bitcoin siguen invirtiendo

Las barreras financieras para entrar en el sector de la minería de bitcoins son altas, ya que se requiere una ubicación con acceso a un suministro de energía asequible y estable, así como un hardware avanzado y un mantenimiento caros. Pero la minería puede proporcionar un alto rendimiento de la inversión.

Los mineros de bitcoin en 2023 están produciendo entre 20 y 30 millones de dólares de bitcoin al día, según datos de Blockchain.com. Esto indica que los mineros pueden producir ingresos diarios sustanciales si cuentan con equipos eficientes que funcionen continuamente.

A pesar de la caída del precio del bitcoin desde su máximo histórico cercano a los 72.000 dólares en marzo de 2024, los mineros de bitcoin siguen invirtiendo en nuevos equipos.

A medida que aumenta la importancia de una mayor eficiencia y un menor consumo de energía -y a medida que se acerca la próxima reducción a la mitad de las recompensas por bloque en 2024-, los mineros buscan instalar equipos que optimicen su producción. Proveedores de plataformas como Bitmain y Canaan han anunciado planes para lanzar nuevos productos en 2023. Bitmain afirma que su próxima plataforma Antminer S21 Pro tiene un hashrate de 250TH/s y una eficiencia de 14,2J/T, mientras que Canaan promete un “producto que redefinirá la industria y dará forma al futuro de la minería de bitcoins” y ayudará a los mineros a sobrevivir a los retos de la reducción a la mitad.

Preocupaciones medioambientales

A medida que la minería de bitcoins ha ido creciendo en escala y complejidad, ha suscitado críticas por su importante consumo de energía.

Las operaciones de minería a gran escala, especialmente las que utilizan ASIC, consumen grandes volúmenes de electricidad, lo que suscita preocupación por su impacto medioambiental. En respuesta, algunos mineros han tratado de utilizar fuentes de energía renovables para mitigar su huella de carbono, mientras que otros han explorado mecanismos de consenso alternativos, como Proof of Stake (PoS), que consumen menos energía.

Las principales empresas mineras y actores de blockchain como Tether se están centrando en utilizar equipos de minería más eficientes energéticamente y en invertir en el suministro de energías renovables, como la solar y la eólica, para reducir la huella de carbono del proceso de minería y aumentar su sostenibilidad.

Estos esfuerzos ponen de relieve el creciente reconocimiento dentro de la industria de la blockchain y la criptomoneda de la importancia de equilibrar su avance tecnológico con la responsabilidad medioambiental. Esto también está atrayendo a la minería de criptomoneda a inversores concienciados con el medio ambiente que se han preocupado por su impacto.

Lo esencial

La adopción de nuevas tecnologías ha desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de la industria, que ha pasado de mineros aficionados en solitario a operaciones a gran escala, y la ha hecho más competitiva. La minería de bitcoins ha evolucionado significativamente desde sus inicios, y ahora hay granjas enteras de servidores y centros de datos dedicados exclusivamente a las operaciones de minería.

Según Blockchain.com, el hashrate mundial de minería de bitcoins asciende actualmente a casi 400 exhashes (EH), de los cuales una parte significativa se atribuye a mineros a gran escala. Esto subraya el creciente atractivo de la minería de bitcoins desde una perspectiva financiera, en línea con la creciente adopción de las criptomonedas como un activo de inversión mayoritario.

Más actores clave de las criptomonedas podrían entrar en el sector de la minería como mineros o proveedores de servicios de minería, como hemos visto con Binance y Tether. Y es probable que surjan más innovaciones tecnológicas a medida que los mineros busquen nuevas formas de aumentar la eficiencia, lo que impulsará el crecimiento de la industria minera en los próximos años.

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Nicole Willingde
Editora

Nicole Willing cuenta con dos décadas de experiencia en la redacción y edición de contenidos sobre tecnología y finanzas. Es experta en los mercados de materias primas, acciones y criptomonedas, así como en las últimas tendencias del sector tecnológico, desde los semiconductores hasta los vehículos eléctricos. Su experiencia informativa sobre la evolución de los equipos y servicios de redes de telecomunicaciones y la producción de metales industriales le da una perspectiva única sobre la convergencia de las tecnologías del Internet de las Cosas y la fabricación.