Como funciona a mineração de Bitcoin?

Você provavelmente entende como o Bitcoin é comprado e vendido em um marketplace, mas é mais complicado quando falamos sobre como as moedas digitais são criadas. É aí que entra a mineração de Bitcoin, o processo pelo qual novas unidades da moeda são feitas, ou “cunhadas”, e introduzidas no mercado. Mas como funciona o processo e por que é tão ruim para o meio ambiente? Aqui está tudo o que você precisa saber.

Como funciona a mineração de Bitcoin?

Ao contrário de um banco físico centralizado, o Bitcoin atua como um livro-razão bancário descentralizado, um registro de transação mantido em vários locais ao mesmo tempo e atualizado pelos colaboradores da rede. Esse registro é chamado de blockchain. O blockchain é atualizado adicionando novos blocos de dados a essa cadeia, que contém informações sobre as transações do Bitcoin.

Para adicionar um bloco de novas transações à cadeia, os mineradores devem calcular os números aleatórios corretos que resolvem uma equação complexa gerada pelo sistema blockchain. Depois disso, um conjunto de regras escritas no código do Bitcoin concede ao minerador uma certa quantidade de Bitcoin. Isso, em poucas palavras, é o processo de mineração, mas fica mais complicado do que isso.

Os mineradores usam equipamentos de mineração caros e complexos para fazer esses cálculos, e quanto mais poder de computação você tiver, mais fácil será minerar Bitcoin. Processamento rápido significa mais suposições sobre a solução correta para a equação do blockchain e a melhor chance de encontrar a resposta correta. O problema é que os mineradores precisam ser os primeiros a chegar à resposta ou não recebem a recompensa, embora ainda emprestem seu poder de computação à rede.

Depois que um minerador encontra essa resposta, um grupo de transações (ou bloco) é adicionado ao livro-razão. O minerador que resolveu a equação é recompensado com Bitcoin e quaisquer taxas pelas transações que são adicionadas ao livro blockchain. Então todo o processo começa novamente até que alguém encontre a solução para a próxima equação para que o próximo bloco possa ser adicionado.

O que é uma plataforma de mineração?

Um equipamento típico incluirá todos os componentes de um PC – placa-mãe, CPU, GPU, RAM, armazenamento e fonte de alimentação. À medida que a mineração evoluiu, as pessoas criaram configurações mais complexas e equipamentos especializados projetados para maximizar a capacidade de processamento. Os primeiros mineradores usavam seus computadores pessoais com apenas o poder de processamento de uma CPU à sua disposição.

No entanto, como pode levar muito tempo para minerar até mesmo uma única unidade de Bitcoin, os mineradores precisaram atualizar ao longo dos anos. Isso significa várias placas gráficas de última geração, agrupadas, para processar mais equações de uma só vez. Por sua vez, isso requer mais energia, melhor refrigeração e uma maneira de liberar todo esse calor, o que geralmente aumenta o preço da mineração. O aumento da demanda por placas gráficas entre os mineradores contribuiu para o aumento da escassez durante a pandemia do COVID-19 e o subsequente aumento de preços no mercado secundário.

Outra opção que se tornou popular é investir em hardware de mineração pré-configurado, como um minerador ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Estes são essencialmente bancos de microprocessadores com sistema de refrigeração. As pessoas também se juntam para formar pools de mineração que combinam seu poder de processamento e depois dividem as recompensas por quaisquer blocos que mineram.

O que é uma taxa de hash?

As perguntas geradas pelo sistema que os mineradores de Bitcoin respondem são chamadas de equações de “prova de trabalho”. Para responder corretamente à pergunta, os mineradores precisam produzir o número hexadecimal correto de 64 dígitos para resolvê-lo. O primeiro minerador a adivinhar corretamente um número, ou hash, igual ou inferior ao valor do alvo recebe a recompensa por esse bloco. Claro, se um minerador quer ganhar dinheiro, ele precisa ter um equipamento capaz de calcular o hash antes de qualquer outra pessoa. É aí que entra a taxa de hash.

A dificuldade de resolver cada novo problema de prova de trabalho não é da equação em si, mas de quantas respostas possíveis uma máquina precisa processar para adivinhar o hash correto. Esse cálculo constante requer imensas quantidades de energia e energia, especialmente no caso de fazendas de mineração que usam bancos de plataformas de mineração funcionando 24 horas por dia para minerar novos Bitcoins.

Essencialmente, uma taxa de hash é quantas suposições por segundo seu equipamento pode gerenciar. Dependendo de quanto poder de processamento o equipamento de mineração de alguém tem, eles são capazes de calcular respostas em uma determinada taxa de hash, que pode ser qualquer coisa de megahashes por segundo (MH/s), a gigahashes por segundo (GH/s), todos os através de terahashes por segundo (TH/s).

Quanto dinheiro você pode ganhar minerando Bitcoin?

Dada a complexidade da operação, você pode estar se perguntando como os mineradores podem lucrar. O Bitcoin foi projetado para se tornar mais difícil de minerar à medida que mais pessoas se juntam. A taxa de recompensa também é reduzida pela metade para cada 210.000 blocos adicionados ao blockchain. Isso é em média a cada quatro anos.

Bitcoin também tem uma oferta finita; apenas 21 milhões de unidades existirão. Até o momento, mais de 18 milhões de unidades foram cunhadas até agora. Por causa da recompensa decrescente e do nível de dificuldade crescente, ainda levará até o ano 2140 para cunhar todo o estoque de Bitcoin.

Apesar dos desafios, os mineradores ainda veem isso como um investimento que vale a pena. Em novembro de 2021, a recompensa por minerar um bloco é de 6,25 bitcoins. E no momento em que este artigo foi escrito, uma única unidade de Bitcoin é igual a mais de US$ 50.000, então estamos olhando para um retorno de quase US$ 400.000 por um bloco, dependendo da taxa de conversão do dia.

Dito isto, ainda é muito difícil obter lucro. Entre os custos de energia, o preço de plataformas de mineração especializadas e a volatilidade do Bitcoin, há uma forte barreira à entrada no mercado atual.

Por que a mineração é necessária?

Como o Bitcoin ainda é uma forma de moeda, você precisa trocar trabalho por pagamento. A mineração de Bitcoin serve a esse propósito, mas também ajuda a mitigar certos problemas exclusivos da moeda digital. Por exemplo, você não pode dar a mesma nota de US$ 5 a alguém várias vezes, ou continuar debitando o mesmo valor de sua conta corrente um número infinito de vezes. Ou você não tem mais o dinheiro fisicamente ou o banco não permite que você retire mais do que o registrado.

A mineração de Bitcoin não apenas adiciona nova moeda ao pool, mas também verifica transações que já ocorreram usando o livro descentralizado do blockchain. Se não houvesse registro para criptomoeda, as pessoas poderiam gastar ilicitamente a mesma quantia várias vezes - conhecido como gasto duplo - sem como saber se eles realmente tinham a moeda para fazer backup de suas transações. Este era um golpe comum quando o Bitcoin começou.

E como o Bitcoin usa o blockchain em vez de um banco convencional, é preciso haver uma maneira de acompanhar as transações sem permitir que qualquer pessoa as falsifique ou esconda. É por isso que ter várias cópias simultâneas do livro-razão é tão importante. Resolver equações de prova de trabalho ajuda a verificar as transações no blockchain adicionando-as ao registro.

Toda vez que o blockchain é atualizado, todo o livro é atualizado para todos na rede, para que todos os mineradores sempre tenham a versão mais atual do livro. Isso ajuda a manter a integridade do livro-razão e eliminar discrepâncias.

Qual é o custo ambiental da mineração de criptomoedas?

Embora muitos tenham migrado para a mineração de criptomoedas como forma de gerar receita, o processo se tornou caro e demorado. Como muitas pessoas estão agora envolvidas na mineração de novas moedas, também é preciso muito mais poder de computação para minerar um bloco do que no passado.

De acordo com a Digiconomist, uma única transação de Bitcoin consome 1.544 kWh, o que equivale a 53 dias de energia para uma família média dos EUA. Some todas as transações que acontecem em todo o mundo e acredita-se que o custo de energia da mineração de criptomoedas seja maior do que em alguns países. Isso levou a Tesla a parar de aceitar o Bitcoin como forma de pagamento, as autoridades da Malásia destruindo publicamente plataformas de mineração e a China banindo completamente toda a mineração e comércio.

A mineração de criptomoedas certamente tem seus problemas, mas também tem um propósito. Ele cria novas unidades de moeda e mantém a integridade do ledger blockchain, o que ajuda a evitar transações ilícitas. Se esse propósito justifica o custo ambiental está em debate. Enquanto os esforços estão sendo feitos para tornar a mineração mais ecológica, outras moedas digitais, como o Ethereum, estão planejando eliminar completamente o processo de mineração.