- A mineração de Bitcoin é o processo de adicionar e verificar blocos de transações na blockchain pública do Bitcoin.
- O Bitcoin usa o mecanismo de consenso “prova de trabalho”, que exige comprometimento dos mineradores na forma de hardware de mineração caro e eletricidade.
- Os mineradores competem para resolver um complexo quebra-cabeça criptográfico e são recompensados com o Bitcoin recém-criado.
A mineração de Bitcoin é o processo pelo qual os blocos de transações são adicionados à blockchain pública e verificados. É também o processo pelo qual novos Bitcoins são criados — um mecanismo que protege a integridade da blockchain e incentiva a participação na rede.
Os mineradores competem para adicionar novos blocos à blockchain. A mineração de Bitcoin exige um compromisso substancial por parte dos mineradores; é uma tarefa cara e demorada, necessária para que a criptomoeda funcione e para que as pessoas tenham fé em sua legitimidade.
Mais de uma década após a criação do Bitcoin por Satoshi Nakamoto, a maioria das pessoas já ouviu falar de mineração. Mas o que isso realmente significa — e como você faz para minerar Bitcoin?
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O que é mineração de Bitcoin?
A mineração de Bitcoin não é como cavar ouro ou carvão no subsolo. Ela refere-se à verificação das transações feitas usando Bitcoin. Os mineradores são aqueles indivíduos ou empresas que sustentam e auditam a rede blockchain que suporta a criptomoeda.
Eles fazem isso completando “blocos” com transações verificadas, que são adicionadas à blockchain; quando um minerador descobre um bloco, ele é recompensado com Bitcoin.
Aproximadamente a cada quatro anos, a recompensa pela mineração de Bitcoin é reduzida pela metade, um evento conhecido (sem surpresa) como “halving”. Em maio de 2020, a recompensa do bloco caiu de 12,5 BTC por bloco para 6,25 BTC.
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A mineração de Bitcoin não é tão barata quanto antes, mas isso ainda não impede os investidores de realizarem essa atividade. A recompensa em bloco do Bitcoin é o incentivo que alimenta as transações do criptoativo por meio da legitimação e monitoramento da rede.
Como essa responsabilidade é realizada por muitos usuários em todo o mundo, o Bitcoin é uma criptomoeda descentralizada, o que significa que não depende de nenhuma autoridade central, como um governo ou banco, para sua confiabilidade.
Por que o Bitcoin precisa de mineradores?
A mineração de Bitcoin é, na verdade, um processo de auditoria e verificação de transações Bitcoin para evitar o problema de “gastos duplos”. Gasto duplo é quando alguém com criptomoeda tenta gastar a mesma moeda duas vezes. Com a moeda física, você não pode comprar uma bebida em um bar com uma nota de R$ 100 e depois ir às lojas para comprar mantimentos com a mesma nota de R$ 100.
Com as criptomoedas, existe o risco de alguém com Bitcoin fazer uma cópia desse Bitcoin e enviá-la a um comerciante. No mundo real, o caixa olha para uma nota de R$ 100 para garantir que não seja falsa — e é isso que os mineradores de Bitcoin estão tentando fazer com a criptomoeda; eles estão verificando se uma transação não foi feita duas vezes.
Qual é o processo de mineração de Bitcoin e o que você pode fazer com ele?
Bitcoin usa um mecanismo de consenso chamado prova de trabalho, ou proof of work (PoW).
O processo de mineração de Bitcoin funciona da seguinte forma:
- 🖥️ O computador de um minerador, chamado de nó, coleta e empacota transações individuais de Bitcoin dos últimos dez minutos em um bloco.
- ⛓️ Este nó compete com outros nós da rede para resolver um complicado problema criptográfico para ser o primeiro a validar o novo bloco para a blockchain.
- 📡 O primeiro minerador a resolver o problema transmite seu sucesso para toda a rede.
- 🧮 Outros nós então verificam se sua solução está correta. Se correto, o novo bloco é adicionado à blockchain e todo o processo começa novamente.
- 💰 Como o minerador foi o primeiro a resolver o problema, ele é recompensado com novos Bitcoins.
O hardware de mineração de Bitcoin executa uma função hash criptográfica em um cabeçalho de bloco.
O que isso significa é que cada minerador cria um “bloco candidato” com transações não confirmadas da piscina de memória do nó (mempool). Este bloco inclui um cabeçalho de bloco que resume os dados dentro do bloco, junto com uma referência a um bloco existente na blockchain e um nonce (“número usado apenas uma vez”). No Bitcoin, o nonce é um número inteiro entre 0 e 4.294.967.296.
Esse cabeçalho de bloco é então colocado na função de hash SHA256; se o número resultante for maior que o hash de destino atual, o minerador ajusta o nonce e tenta novamente. Os mineradores fazem isso milhares de vezes por segundo. A meta de dificuldade é um número de 256 bits; é ajustado a cada 2016 blocos (aproximadamente a cada duas semanas), para garantir que um bloco seja minerado em média uma vez a cada 10 minutos.
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Quando a função de hash de um minerador sortudo gera um resultado inferior ao hash de destino atual, o bloco é transmitido para a rede. Cada nó verifica se o cabeçalho do bloco tem hashes para atingir o alvo e, se confirmado, o bloco recém-minerado é adicionado à blockchain. O minerador recebe uma recompensa em Bitcoin; essa transação, que cria um novo Bitcoin do nada, é conhecida como “transação de base de moedas” (coinbase) e está incluída no bloco candidato.
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Essas recompensas servem para incentivar a participação e manter as coisas funcionando sem problemas.
A taxa na qual as moedas são emitidas é definida pelo código de mineração, garantindo que o tempo que um minerador leva para ganhar um bloco seja sempre de aproximadamente 10 minutos. Isso é para proteger o sistema e impedir que os mineradores criem novos Bitcoins em uma velocidade muito alta.
Toda vez que o Bitcoin é extraído, o problema criptográfico se torna mais difícil de resolver, o que significa que os mineradores exigirão uma taxa de hash mais alta para obter recompensas em bloco. Isso significa que é necessário mais poder de computação para ganhar a mesma quantidade de criptomoeda.
Os primeiros mineradores de Bitcoin usaram as CPUs de seus computadores para resolver os problemas criptográficos. Logo, os mineradores descobriram que as unidades de processamento gráfico (GPUs) eram mais eficazes do que as CPUs, iniciando uma corrida armamentista no hardware de mineração.
Agora, os mineradores de Bitcoin usam hardware dedicado conhecido como mineradoras ASIC (circuito integrado específico para aplicativos), embora os mineradores de Ethereum e outras criptomoedas ainda usem GPUs, o que levou à escassez de placas gráficas.
Resolver problemas criptográficos é necessário para proteger a rede Bitcoin de ataques. Reverter transações no blockchain exigiria 51% do poder de computação de toda a rede. Isso garante que qualquer ataque seja difícil e caro, pois um atacante teria que possuir mais hardware de mineração do que metade da rede de mineradores.
Repressão à mineração de Bitcoin na China e além
À medida que a mineração de Bitcoin amadureceu, a barreira de entrada para mineradores individuais aumentou. Agora, a maior parte da mineração é realizada por “pools” de mineradores que combinam seus recursos e tentam usar seu poder de computação cumulativo para ganhar recompensas em Bitcoin.
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Até meados de 2021, a maioria dos pools de mineração estava sediada na China. Isso mudou em maio de 2021, quando o Conselho de Estado da China incluiu a mineração de Bitcoin em uma lista de riscos financeiros que exigiam monitoramento.
Isso marcou o início de uma ampla repressão à mineração de criptomoedas em toda a China, motivada pelos compromissos do país com a neutralidade do carbono e o lançamento iminente de seu yuan digital, uma moeda digital do banco central e rival do Bitcoin.
Seguiu-se uma sucessão de proibições de mineração impostas pelos governos provinciais, incluindo Mongólia Interior, Xinjiang, Qinghai, Yunnan e Sichuan, causando um colapso na taxa de hash de mineração do Bitcoin.
Desde então, os mineradores chineses se mudaram para países como o Cazaquistão, enquanto os mineradores de outros países compensaram, com o resultado de que, em outubro de 2021, os EUA ultrapassaram a China como o maior mercado mundial para mineração de Bitcoin.
Os mineradores são fortemente influenciados pelos preços da eletricidade, uma vez que a mineração de prova de trabalho usa grandes quantidades de eletricidade; muitos mineradores realocam suas operações para aproveitar ao máximo a eletricidade barata.
A mineração de Bitcoin foi criticada por seu alto consumo de energia, que em 2021 foi de cerca de 11,8 GW ou 103,31 terawatts-hora — mais do que a produção de doze usinas nucleares.
Alguns defensores da criptomoeda argumentam que ela funciona como uma “moeda de energia” que incentiva o uso de energia excedente; de fato, várias usinas de energia nos EUA e no Irã estão agora usando gás natural excedente para operar operações de mineração de Bitcoin em grande escala.
Outros mineiros estão olhando para a energia nuclear. O governo de El Salvador, que tornou o Bitcoin moeda legal em 2021, até começou a minerar Bitcoin usando energia geotérmica de vulcões.
Os números de quanto do consumo total de energia do Bitcoin vem de fontes renováveis variam, com estimativas variando de 39% a até 75% (embora as estimativas mais altas normalmente venham de empresas envolvidas na indústria cripto). Atualmente, os mineradores de Bitcoin geram uma pegada de carbono equivalente à de Bangladesh.
Atingidos por essa crítica, algumas criptomoedas estão mudando de um mecanismo de consenso de prova de trabalho para um sistema conhecido como prova de participação (PoS, na sigla em inglês para Proof of Stake).
Em vez de mineradores, as criptomoedas de prova de participação têm validadores.
Esses validadores apostam suas criptomoedas em quais blocos serão adicionados à blockchain. Se forem bem-sucedidos, os validadores recebem uma recompensa em bloco proporcional ao que apostaram.
Ethereum, a segunda maior criptomoeda por capitalização de mercado depois do Bitcoin, está mudando para um modelo de prova de participação com sua atualização Ethereum 2.0.
O Bitcoin, no entanto, está aderindo ao modelo de consenso de prova de trabalho testado e comprovado adotado por Satoshi Nakamoto no whitepaper original do Bitcoin, há mais de uma década.
*Traduzido por Vini Barbosa com autorização do Decrypt.
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