Piscina de granizados presenta la Feria de Bitcoin Mining

La minería de Bitcoin hoy en día está dominada por las piscinas mineras. Se puede decir que estos yacimientos mineros tienen una fuerte influencia en la red de Bitcoin, pero también en sus propios participantes. Dado que las piscinas mineras suelen funcionar con poca transparencia, los participantes deben depositar mucha confianza en los operadores de las piscinas para que no les quiten Bitcoin.

Slush Pool, con sede en la República Checa, que representa alrededor del 4 por ciento de la potencia total de hash de la red Bitcoin, cree ahora que ha resuelto este problema. Su minería «demostrablemente justa» debería eliminar cualquier desconfianza, además de introducir algunos beneficios adicionales.

Un resumen rápido sobre la minería

Los mineros son las entidades de la red Bitcoin que confirman las transacciones y aseguran la red con el poder del hash encontrando los bloques Bitcoin. Estos bloques incluyen varios tipos de datos, entre los que destacan las transacciones, pero también la cabecera del bloque anterior (que enlaza los bloques entre sí), una marca de tiempo y un número aleatorio llamado «nonce».

Usando un truco matemático llamado hashing, los mineros combinan y mezclan todos estos datos en un número aleatorio impredecible llamado hash, que es el «encabezado del bloque», que identifica al bloque. Los mismos datos siempre darán como resultado exactamente el mismo encabezado de bloque, pero si se realiza una pequeña alteración en cualquiera de los datos, se producirá un hash completamente nuevo.

Si un minero obtiene datos diez veces, lo más probable es que uno de estos datos comience con un cero. Si un minero lo hace cien veces, las probabilidades son que uno de ellos empiece con dos ceros. La red Bitcoin requiere una cabecera de bloque válida para empezar con una cierta cantidad de ceros: el factor de dificultad.

Los mineros esencialmente mantienen los bloques potenciales hasta que encuentran un bloque válido, o uno que cumpla con la dificultad requerida.

Un resumen rápido de las piscinas

Las piscinas mineras, la primera de las cuales fue Slush Pool en 2010, dividen el trabajo necesario para encontrar bloques entre todos los participantes. Un operador de la piscina construye un bloque, menos la diferencia, y envía este bloque a todos los participantes, llamado «hashers». («Hashers» a veces se les llama simplemente «mineros» – pero no hacen todo lo que hacen los típicos mineros[solos].)

Los Hashers toman el bloque como lo provee el operador de la piscina, y simplemente agregan una unidad para junturar el paquete. Si alguno de los hashers encuentra un bloque válido, envía este bloque al operador de la piscina, después de lo cual la piscina redistribuye la recompensa del bloque entre todos los hashers conectados. (Un hasher no puede quedarse con el beneficio del bloque para sí mismo, ya que la transacción de la base de monedas en el bloque ya se atribuye a la dirección de Bitcoin controlada por el operador del pool).

La parte de la recompensa de bloque atribuida a cada uno de ellos se basa en su parte del poder de hash aportado al fondo común. Esta cuota, a su vez, se calcula utilizando bloques «casi válidos». Si la dificultad de Bitcoin requiere bloques válidos para empezar con 10 ceros, un bloque «casi válido» podría empezar con nueve ceros, u ocho, o siete. Dado que los hacheros encuentran estos bloques «casi válidos» con más frecuencia, los operadores de piscinas tienen una buena idea de cuánta potencia de hachís aporta cada uno.

(Siempre hay un pequeño elemento de varianza – suerte – involucrado, ya que algunos hashers pueden encontrar al azar un poco más de bloques casi válidos que otros. Pero a medida que se tienen en cuenta más bloqueos casi válidos, esta variación se anula cada vez más.)

El problema: Control de operadores de piscinas

El problema es que nadie más que el operador de la piscina sabe qué porcentaje de energía de hash aporta cada uno. Mientras que los hachís proporcionan al operador de la piscina una cierta cantidad de bloques casi válidos, no tienen forma de saber cuántos «de los bloques que todos los demás hachís encontraron». Tienen que confiar en el fondo minero para que les diga cuál es su parte.

Bueno, casi. Los Hashers saben cuánta potencia de hash contribuyeron a un pool, pueden ver cuántos bloques encontró un pool, y pueden estimar cuánta potencia de hash total está conectada a la red Bitcoin basándose en la frecuencia con que se encuentran los bloques. Como tal, también pueden estimar cuánto contribuye su fondo minero a la red y, por lo tanto, si el fondo está siendo honesto.

Pero dado que los pools, y los pools más pequeños en particular, sólo encuentran un cierto número de bloques, puede llevar mucho tiempo recopilar suficientes datos para llegar a una conclusión fiable.

Los operadores deshonestos de piscinas pueden abusar de esta incertidumbre. Un operador de piscina podría decir que el poder total de hash es un poco más alto de lo que realmente es, y que la piscina está en una racha de mala suerte. Entonces podría emitir hashers demasiado poca parte y sacar algo de beneficio de la parte superior para sí mismo.

Del mismo modo, si un operador honesto de la piscina realmente tiene una racha de mala suerte, los hacheros podrían concluir falsamente que el poder total de hachís de su piscina minera es menor de lo que realmente es – y concluir falsamente que su parte es mayor de lo que el operador de la piscina afirma que es.

La Solución: Publicar los bloques

La solución introducida por Slush Pool es sencilla. En lugar de mantener los bloques casi válidos para sí mismos, Slush Pool los publicará para que cualquiera los vea.

Dado que es fácil comprobar si estos bloques casi válidos son realmente casi válidos (lo que significa que requerían potencia de hash para producir), y debido al impacto mucho menor de la varianza, es imposible falsificar la lista pública. Y se hace imposible para un operador de piscinas fingir que el poder total de hash es más de lo que realmente es.

(Si los hacheros llevan un registro de los bloques casi válidos que envían, también podrían comprobar si están incluidos en la lista pública, aunque esto ni siquiera debería ser necesario).

Como beneficio adicional, esta solución también ofrece más transparencia, tal vez lo más interesante en lo que respecta a los votos de los mineros. Con la introducción de Bitcoin XT, que pronto será seguido por Bitcoin Classic, Slush Pool fue la única piscina minera que permitió a los hacheros individuales votar sobre su límite de tamaño de bloque preferido. Pero mientras que los hacheros – y cualquier otra parte interesada – tenían que confiar en Slush Pool para atribuir la cantidad correcta de poder de hachís a los hachís de preferencia deseados, Slush Pool ahora puede probar que lo hace.


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