Ajuste de dificultad

Bitcoin no tiene planificador, así que la única forma de mantener la emisión al ritmo previsto es hacer la búsqueda más difícil cuando llegan mineros y más fácil cuando se van. El recálculo se produce cada 2.016 bloques, apunta a 1.209.600 segundos de tiempo transcurrido y puede moverse como máximo en un factor de cuatro. Por eso los tiempos de confirmación sobreviven a un auge de la minería o a un desplome.

Cómo funciona

El ajuste de dificultad es aritmética, no una decisión, y cada nodo lo realiza de forma independiente.

Al final de cada ventana de 2.016 bloques, un nodo lee dos marcas de tiempo: la del primer bloque de la ventana y la del último. Divide los segundos transcurridos entre 1.209.600, el número de segundos de dos semanas, y multiplica el objetivo anterior por ese cociente. Los bloques que llegaron rápido producen un cociente menor que uno, lo que baja el objetivo y hace más difícil la ventana siguiente. Los bloques que llegaron despacio producen un cociente mayor que uno, lo que sube el objetivo y hace más fácil la ventana siguiente. El resultado se acota en ambos extremos: el tiempo transcurrido se cuenta como no menos de 302.400 segundos y no más de 4.838.400 segundos, así que un solo ajuste nunca puede moverse en más de un factor de cuatro en ninguno de los dos sentidos.

En ese cálculo hay un famoso error por uno (off-by-one). Una ventana de 2.016 bloques contiene solo 2.015 intervalos entre ellos, y el código mide las marcas de tiempo sin corregirlo. El efecto es pequeño y permanente: la red apunta a un bloque cada 9,9950 minutos en lugar de cada 10, así que el reloj de bitcoin va ligeramente adelantado respecto a un calendario ingenuo de diez minutos. Nunca se ha corregido, porque corregirlo supondría una bifurcación dura (hard fork) sin ningún beneficio real.

Las marcas de tiempo son el valor de entrada débil, y las reglas que las rigen son deliberadamente laxas. La marca de tiempo de un bloque solo tiene que ser mayor que la mediana de los once bloques anteriores y no adelantarse más de dos horas al reloj del propio nodo que lo recibe. Por eso los mineros tienen un pequeño margen de maniobra para influir ligeramente en un ajuste, lo que es la base del teórico ataque de distorsión temporal (time warp attack) y la razón por la que vuelven una y otra vez las propuestas para endurecer las reglas de las marcas de tiempo.

El primer ajuste se produjo el 30 de diciembre de 2009 en el bloque 32.256, cuando la dificultad subió de 1 a 1,18. Todo lo que vino después es la misma breve operación aritmética, aplicada aproximadamente cada dos semanas.

Por qué importa cuando compra bitcoin

El ajuste de dificultad es la razón por la que un retiro de bitcoin tiene un tiempo de espera previsible, y por la que las ofertas de minería deben leerse con desconfianza.

Entre un ajuste y otro, la dificultad queda congelada mientras el hash rate se mueve libremente, así que los intervalos entre bloques se desvían. Si una gran parte de la red se apaga, los bloques se ralentizan, y un retiro que normalmente se completa en media hora tarda notablemente más hasta que el siguiente ajuste restablece el ritmo. No es el exchange quien le hace esperar. Es la red, que funciona por debajo del hash rate para el que se estableció la dificultad actual, y se corrige sola en un máximo de 2.016 bloques.

También limita cuánto daño puede hacer un solo gobierno. Cuando China prohibió la minería en 2021, más de la mitad de la red se apagó en cuestión de semanas, y el protocolo lo absorbió sin ninguna reunión: la dificultad bajó, los bloques volvieron a acelerarse y las máquinas se enviaron a Kazajistán, Estados Unidos y otros lugares. Las guías de país de este sitio muestran el lado político de la misma historia, en la que una prohibición cambia quién mina y dónde puede usted comprar legalmente, pero nunca si los bloques siguen llegando.

Por último, desconfíe de cualquier producto que anuncie rendimientos fijos de minería. La dificultad ha tendido al alza en casi todos los períodos de varios años, lo que significa que las monedas que gana una máquina determinada disminuyen con el tiempo aunque no cambie nada más. Un contrato de minería en la nube que promete un pago diario estable promete algo que el protocolo contrarresta.

El ajuste de julio de 2021, la mayor caída registrada

El bloque 689.472, minado el 3 de julio de 2021, trajo el mayor ajuste a la baja de la historia de bitcoin: la dificultad cayó un 27,94 % de una sola vez.

La causa fue política, no técnica. La prohibición de la minería en China había arrastrado el hash rate promedio de siete días desde alrededor de 136 exahashes por segundo a mediados de junio hasta aproximadamente 85 exahashes, una caída de alrededor del 35 %. Como la dificultad se había establecido para la red más grande, los bloques de esa ventana llegaron muy por detrás del calendario. El ajuste redujo la exigencia en casi un 28 %, los tiempos entre bloques volvieron de golpe hacia los diez minutos y la emisión continuó sobre la misma curva. Cuatro ajustes negativos consecutivos en ese período eliminaron en total aproximadamente el 45 % de la dificultad, y la red nunca se detuvo.

Ese episodio es el argumento individual más sólido a favor del mecanismo. Ningún comité votó, no se publicó ningún parche de emergencia y ningún usuario tuvo que hacer absolutamente nada.

Ajuste de dificultad frente a dificultad de minería

La dificultad es el número; el ajuste de dificultad es el evento que lo cambia. La dificultad es un simple cociente que indica cuánto más difícil es la búsqueda actual que la más fácil que permiten las reglas, y no se desvía por sí sola. El ajuste es el recálculo que establece un nuevo valor para los siguientes 2.016 bloques. Los gráficos rotulados como "dificultad" parecen una escalera exactamente por esta razón: el valor es plano dentro de una época y solo cambia de peldaño en un ajuste.

Ajuste de dificultad frente a halving

El ajuste de dificultad cambia lo difícil que es encontrar un bloque; el halving cambia cuánto se paga por encontrarlo. Funcionan con relojes distintos, 2.016 bloques frente a 210.000 bloques, y nunca se coordinan. Un halving recorta de la noche a la mañana los ingresos de los mineros, y cualquier apagado que le siga aparece como una dificultad menor unas semanas después, pero las dos reglas no se ven entre sí en el código. De confundirlos viene la expresión "halving de la dificultad", y no existe tal evento.