In questi ultimi articoli, abbiamo esplorato il funzionamento della Proof-of-Work e il ruolo svolta dai minatori per la validazione delle transazioni e l’aggiunta di nuovi blocchi alla timechain.
Se ben vi ricordate, ci siamo lasciati con una domanda: perchè mai i minatori avrebbero tutto questo interesse a competere tra di loro, investendo in costosa potenza di calcolo, per riuscire ad aggiungere per primi un nuovo blocco alla catena?
La risposta viene data dal titolo della sesta sezione del whitepaper di Bitcoin: l’incentivo.
Satoshi, per motivare il lavoro dei minatori, ha pensato a due tipologie di incentivo:
- ricompensa al minatore che aggiunge un nuovo blocco alla catena
- ricompensa dalle commissioni sulle transazioni
Vediamole ora nel dettaglio 🙂
Ricompensa per l’aggiunta di un nuovo blocco
Come espresso nel trafiletto sopra, per convenzione, la prima transazione di ogni blocco è una transazione speciale che va a ricompensare il minatore che ha aggiunto alla catena il blocco stesso.
Questa tipologia di incentivo viene definita Block Rewards.
Le Block Rewards, oltre ad incentivare i nodi a sostenere la rete, hanno un secondo compito molto importante: l’emissione in circolazione di nuovi Bitcoin.
Infatti, il protocollo Bitcoin non prevede un’entità centrale che possa emetterli.
Satoshi, prende così due piccioni con una fava: ricompensare i miner attraverso l’emissione di nuovi Bitcoin.
Gli stessi miner, hanno la necessità di monetizzare parte dei Bitcoin ricevuti per coprire le spese sostenute per l’acquisto di hardware e l’energia necessaria per il mining. In questo modo, la quantità di Bitcoin emessa nel mercato aumenta gradualmente.
La corsa all’oro digitale
La battaglia ad accaparrarsi i Block Rewards ha reso il mining una vera e propria industria.
Nei primi anni di vita di Bitcoin era sufficiente avere a disposizione un PC per riuscire ad ottenere 50 Bitcoin per ogni nuovo blocco validato.
L’inizio all’armamento della potenza di calcolo iniziò ufficialmente nel dicembre 2009, quando l’utente The Madhatter, pubblicò il codice sorgente per riuscire a minare attraverso le GPU, cioè attraverso le schede grafiche dei PC.
Ma secondo voi, Nakamoto era d’accordo?
Da quanto ha scritto sopra, sembrerebbe proprio di no.
Satoshi preferiva non iniziare subito una corsa all’armamento delle GPU e lasciare che chiunque avesse una PC a disposizione potesse avvicinarsi a Bitcoin.
Evidentemente non è stato ascoltato. Negli anni si è passati dalle GPU agli ASIC: dei circuiti integrati progettati con l’unico scopo di elaborare precisi algoritmi di calcolo.
Chi però pensava di arricchirsi velocemente minando più Bitcoin possibili a parità di tempo è stato fortemente deluso.
Il protocollo Bitcoin deve garantire che la validazione di un nuovo blocco avvenga, in media, circa ogni 10 minuti. Quindi, se la potenza di calcolo aumenta, Bitcoin aumenta la difficoltà, viceversa, se la potenza diminuisce anche la difficoltà diminuisce.
Indipendentemente dalla potenza di calcolo, i blocchi prodotti saranno sempre costanti nel tempo.
Ma non è tutto, per garantire il raggiungimento di una fornitura limita di Bitcoin, circa ogni 210000 blocchi (circa 4 anni) avviene l’halving: il dimezzamento della ricompensa dalla validazione di un nuovo blocco.
In tabella è riportata la schedulazione degli halving:
Con il dimezzamento della ricompensa, i minatori che utilizzano un hardware non competitivo vengono messi fuori uso, in quanto i profitti diminuiscono notevolmente.
Siamo praticamente entrati in un loop. Dove sta il bandolo della matassa?
L’aumento di prezzo di Bitcoin.
“It’s more typical of a precious metal. Instead of the supply changing to keep the value the same, the supply is predetermined and the value changes. As the number of users grows, the value per coin increases. It has the potential for a positive feedback loop; as users increase, the value goes up, which could attract more users to take advantage of the increasing value.” Satoshi Nakamoto
Sembra scontato, ma l’aumento del prezzo di un singolo Bitcoin, causato anche dall’halving che ne limita l’offerta nel tempo, ha avviato una vera e propria corsa all’oro digitale.
Molte persone si sono avvicinate al mining proprio per questo motivo.
Più nodi si uniscono alla rete, più la potenza di calcolo aumenta e più il protocollo aggiusta la difficoltà di calcolo. L’halving diminuisce l’offerta portando ad aumento repentino del prezzo di Bitcoin.
L’aumento del prezzo fa avvicinare nuove persone e rende il mining comunque profittevole a parità di ricompensa.
Da questa continua rincorsa, il protocollo Bitcoin è diventato sempre più resistente rendendolo praticamente invulnerabile a possibili attacchi.
Satoshi ha programmato Bitcoin per creare un sistema che si alimentasse dell’avidità delle persone: più queste ne sono attratte più Bitcoin aumenta la propria sicurezza.
Ricompensa dalle commissioni sulle transazioni
Il dimezzamento della block reward introduce il rischio che l’attività di mining diventi con il tempo poco profittevole. I costi energetici e di manutenzione dell’hardware potrebbero essere maggiori rispetto alla block reward e questo potrebbe spingere i miner ha spegnere le loro attrezzature.
Per evitare che questo accada, Satoshi, ha introdotto un incentivo secondario: le commissioni sulle transazioni.
La commissione su una transazione è il prezzo da pagare perchè il miner inserisca la transazione all’interno del blocco successivo.
La fee si esprime in satoshi/byte.
Perchè mai vi chiederete.
Le commissioni vengono calcolate in base al peso che la transazione ha sul blocco, cioè in base a quanto spazio occupa all’interno di un blocco di Bitcoin.
Siamo in mondo digitale, quindi lo spazio si misura in byte.
Un blocco di Bitcoin, ha spazio limitato a 1 megabyte (1000000 byte). Quindi più spazio occupa una transazione, più il suo trasporto sul blocco sarà oneroso per il mittente. Esattamente come se fosse una spedizione di un pacco attraverso un corriere.
Il miner, nel momento in cui inizia ad elaborare il nuovo blocco, cerca di raggruppare quante più transazioni possibili. E secondo voi con quale criterio le sceglie?
La risposta penso sia semplice: tra tutte le transazioni sceglie quelle con le commissioni più alte così da massimizzare la reward totale.
Il mittente, per dare priorità alla propria transazione, dovrà quindi impostare una commissione all’invio più elevata rispetto alla media richiesta dai miner in quel momento.
Il costo della commissione, dipende molto dal traffico della transazioni nell’istante di invio.
Non vi create comunque molti problemi a riguardo: quasi tutti i wallet impostano automaticamente una commissione media sulla transazione in base allo stato della rete al momento dell’invio.
Obbligati a restare onesti
Come in tutti gli ecosistemi che conosciamo, c’è sempre qualcuno che vuole fregare il prossimo…tranne che sulla rete Bitcoin 😉
Gli incentivi proposti da Nakamoto, incoraggiano i nodi a restare onesti.
Se anche un nodo riuscisse a prendere il controllo della rete, raccogliendo una potenza di calcolo maggiore del 51% rispetto a tutti gli altri nodi, riuscirebbe ad ottenere delle ricompense solo dai blocchi onestamente minati.
Inoltre, che vantaggio otterrebbe a sottrare Bitcoin dalle transazioni?
L’unica cosa certa da queste azioni è che l’intero protocollo perderebbe la fiducia delle persone con un conseguente calo del prezzo di Bitcoin.
Anche un truffatore alla fine non ne guadagnerebbe.
Ha molto più senso partecipare secondo le regole e gareggiare per validare blocchi con più transazioni possibili. In questo modo tutta il protocollo ne trae beneficio con un conseguente aumento di prezzo di Bitcoin.
Conclusioni
Le block rewards e le commissioni dalle transazioni hanno creato un nuovo settore industriale: il mining.
Inconsapevolmente, l’attrazione all’oro digitale, ha fatto aumentare esponenzialmente la potenza di calcolo in gioco con il conseguente aumento della sicurezza del protocollo Bitcoin.
Il costo di un possibile attacco al 51% è, ad oggi, praticamente insostenibile sia a livello di costo dell’hardware che di costo energetico.
Arriverà però un giorno in cui l’halving porterà ad una block reward irrisoria rispetto alle commissioni sulle transazione. Che succederà quel giorno?
Satoshi ci risponde così:
“In a few decades when the reward gets too small, the transaction fee will become the main compensation for (mining) nodes. I’m sure that in 20 years there weill either be very large transaction volume or no volume” Satoshi Nakamoto.
Se il prezzo di Bitcoin continuerà ad aumentare i minatori potranno sostenersi tranquillamente con le commissioni…
Non ci resta che attendere 20 anni e vedere che accade. Ma 20 anni, in informatica, sono vere e proprie rivoluzioni tecnologiche….pensate ad internet, vent’anni fa nemmeno esisteva, oggi lo usiamo attraverso un telefonino… 😉
Nel prossimo episodio ci trasformeremo tutti in piccoli Marie Kondo per capire come far stare tutte le transazioni negli hard-disk dei nostri PC.
Fonti e approfondimenti
- https://medium.com/@novaminingita/una-breve-storia-sul-mining-di-criptovalute-dalle-cpu-agli-asic-823ab7cc75f1
- https://satoshi.nakamotoinstitute.org/posts/bitcointalk/20/#selection-25.0-25.302
- https://bitcointalk.org/index.php?topic=12.msg54#msg54
- https://www.punto-informatico.it/halving-criptovalute/
