Mineração de bitcoins, o que é e como funciona

De Área31 Hackerspace

No sistema económico tradicional, estados e governos podem imprimir dinheiro à vontade. Isto não acontece no Bitcoin devido a duas razões:

Existe um limite de 21 milhões de moedas e esta quantia não pode ser alterada. O número de moedas libertadas como recompensa pelo trabalho realizado é limitado no software e dividido pela metade a cada 210.000 blocos por um processo chamado halving. Até ao momento em que as 21 milhões de bitcoins são emitidas integralmente (por volta do ano 2140), as novas moedas são colocadas em circulação a cada 10 minutos. Estas moedas são obtidas pelos mineradores em compensação pelo trabalho realizado. Os mineradores, por sua vez, geram e validam os blocos que compõem o grande livro razão da rede blockchain.


Se pensarmos na mineração de ouro, ela consiste em remover terras com máquinas pesadas para obter ouro em quantidade suficiente para pagar os custos de exploração e obter lucro. O mesmo acontece na mineração de bitcoin, com a exceção de que a maquinaria é um equipamento de computador complexo que executar cálculos computacionais e como compensação, eles recebem dois incentivos:

Novos bitcoins que são colocados em circulação Taxas de transação O processo de mineração de bitcoin é sempre o mesmo, os mineiros recebem um novo problema matemático a cada dez minutos e, para resolver o mais rápido, são necessárias as novas moedas colocadas em circulação. Esse problema matemático é baseado em cálculos aleatórios que visam encontrar a solução e, assim, obter a validação do bloco. Quem decifrar isso receberá a recompensa, desde que o restante dos membros da rede confirme que a resposta está correta.

“A rede marca o tempo das transações conforme elas são hash (fazer uma transformação criptográfica) dentro de uma cadeia contínua de prova de trabalho baseada em hashes. É formado um registo que não pode ser modificado sem refazer a prova de trabalho. A cadeia mais longa serve não apenas como prova da sequência de eventos que ocorreu, mas como prova de que ela provém do maior conjunto de energia de CPU. Sempre que a maior potência da CPU é controlada por nós que não cooperam para atacar a rede, geram a cadeia mais longa e superam os atacantes. Satoshi Nakamoto no Documento sobre Bitcoin

Papel da mineração Como as criptomoedas são um sistema descentralizado, precisamos de um sistema que permita verificar todas as operações realizadas. É importante evitar que alguém possa usar a mesma quantidade de bitcoins mais de uma vez ou seja capaz de introduzir moedas falsas no mercado. A missão da mineração é basicamente certificar que ninguém usa as moedas duas vezes e que ninguém pode introduzir bitcoins falsos no mercado.

Assim, os mineradores reveêm as transações e reúnem as últimas transações criadas em um grupo chamado bloco . O conjunto de blocos pode ser comparado ao conjunto de páginas de um livro-razão (livro contabilidade) ou ledger, que certifica todos os movimentos e o equilíbrio dos usuários.

Cooperação de mineração ou pool Quanto mais poder de computação tiver, mais fácil será resolver um bloco e, portanto, obter uma recompensa. É por esse motivo que eles foram criados as piscinas de mineração, realizar um trabalho conjunto e, assim, obter uma recompensa justa entre todos os membros pelo trabalho realizado.

Entrar numa pool (piscina) garante-nos mais possibilidades de resolver um bloco e receber a recompensa. Se o fizéssemos individualmente por usuário, poderíamos nunca receber uma recompensa por pura probabilidade ou porque tínhamos menos poder computacional do que a concorrência.

Portanto, a parceria com outros usuários que contribuem com máquinas de mineração garante maior probabilidade de obter uma recompensa.

A recompensa para o minerador Dentro do código Bitcoin, é estabelecido que, quando um bloco é validado, uma certa quantidade de moedas é obtida. Atualmente, são obtidos 6,25 bitcoins para cada novo bloco validado, devido à terceira redução do bitcoin que ocorreu em 11 de maio de 2020. Devemos levar em conta que a essa quantidade de bitcoins fixos são adicionadas as comissões por cada uma das transações incluídas no bloco.

A cada XNUMX blocos, a quantidade de bitcoins dados como recompensa é reduzida pela metade, algo conhecido como halving. Isso implica que o valor de cada bitcoin precisa aumentar para que a mineração permaneça lucrativa.

Por convenção, a primeira transação em bloco é uma transação especial que gera uma nova moeda cujo proprietário é o criador do bloco. Isso adiciona um incentivo para os nós apoiarem a rede, fornece uma forma inicial de distribuir e colocar as moedas em circulação, pois não há autoridade para criá-las. Essa adição estável de uma quantidade constante de novas moedas é análoga aos garimpeiros que gastam recursos para colocá-las em circulação. No nosso caso, os recursos são o tempo do CPU e a eletricidade que são gastos. ” Satoshi Nakamoto no Documento sobre Bitcoin O que preciso para minerar bitcoins? Os primeiros bitcoins foram extraídos usando os processadores ou CPUs de equipamento de computador, porque muito poucas pessoas estavam minerando. De facto, inicialmente apenas Satoshi Nakamoto foi quem minou a rede Bitcoin, e acredita-se que outros mineradores entraram no processo logo depois. Mas quando as pessoas ingressaram na mineração, a dificuldade aumentou devido ao aumento do poder de computação da rede, o que dificultou a obtenção de uma recompensa. Foi assim que se deu o salto nas placas gráficas porque o GPU (processador gráfico) tem mais poder computacional que o processador.

Em 16 de dezembro de 2009, foi lançada a versão 0.2 do software Bitcoin, que incorporava uma novidade interessante, que permitia o uso de vários processadores no mesmo sistema. Aquele dia foi um antes e um depois.

O que o Bitcoin v0.2 permitiu foi o desenvolvimento de máquinas especializadas para computação: os ASICs. Basicamente, um ASIC é um computador especializado que possui muitos processadores. O poder computacional de cada um desses sistemas é muito maior e deixou a mineração usando placas gráficas completamente obsoletas. Embora um ASIC não possa nos servir como um PC normal, ele pode executar perfeitamente as instruções necessárias para realizar a mineração, de uma maneira extremamente eficiente.

Dificuldade e taxa de hash Devemos entender que quanto mais equipamentos de informática são adicionados à rede, maior a capacidade de computação da rede. E, ao mesmo tempo, há mais concorrência para obter uma recompensa.

A dificuldade é o cálculo necessário para garantir que os blocos sejam obtidos a cada dez minutos. Se novos blocos surgissem repentinamente em menos de 10 minutos, em média, durante os blocos de 2016, o Bitcoin se redefiniria automaticamente para aumentar a complexidade do problema. O contrário ocorre se de repente a média nesses blocos de 2016 subir 10 minutos.

A hash rate por outro lado, é a capacidade de processamento da rede Bitcoin por cada um dos computadores adicionados. A soma da potência de todos os computadores na rede nos fornece a taxa total de hash na rede.

Rentabilidade da mineração de Bitcoin Dependendo do poder do ASIC que temos e da pool em que estamos, teremos mais ou menos possibilidades de obter bitcoins. A lucratividade depende do valor do Bitcoin, da dificuldade da rede e do fator determinante: o custo elétrico.

O preço da eletricidade será o que realmente determina se o Bitcoin é viável ou não, se recebermos compensação pelo trabalho realizado. Grandes fazendas de mineração geralmente são instaladas em países ou áreas onde há acesso a eletricidade barata, especialmente com base em energia renovável, principalmente hidráulico. Infelizmente na Portugal, devido ao alto custo da eletricidade, é muito difícil minerar Bitcoin.

Não devemos apenas levar em consideração a eletricidade direta necessária para alimentar o minerador. Também precisamos resfriar todo o calor que eles geram, pelo que o custo elétrico aumenta significativamente.

Devemos levar em consideração o custo de aquisição e concorrência de equipamentos. O que é o mesmo que: o número de máquinas que estão a funcionar na rede e que geralmente aumenta. Isto fará com que a nossa operação de mineração, juntamente com o custo elétrico, possa ou não ser lucrativa.

Finalmente, o desenvolvimento de novos sistemas especializados deve ser levado em consideração. Os sistemas de mineração de Bitcoin ainda estão em desenvolvimento e isso pode significar que o nosso ASIC fique obsoleto a qualquer momento ou, em outras palavras, a rentabilidade é reduzida.[1]


Referências: