A mineração de Bitcoin: Processo e funcionamento

A mineração de Bitcoin é o método para verificar transações na cadeia de blocos e gerar novos bitcoins, semelhante a como um banco central emite nova moeda fiduciária.

Vamos ver como os bitcoins são realmente extraídos e os fatores relacionados a este processo.

Compreendendo a cadeia de bloques e Bitcoin

Para entender a mineração de Bitcoin, é crucial compreender primeiro os conceitos de cadeia de blocos e Bitcoin.

A cadeia de blocos é como um livro de contabilidade digital distribuído que regista todas as transações de criptomoedas. É uma estrutura de dados que permite partilhar um registo de transações digitais entre uma rede de computadores. Em essência, é uma forma de documentar dados digitalmente em um livro de contabilidade distribuído.

Bitcoin utiliza uma rede de cadeia de blocos para armazenar e registar transacções numa vasta rede de computadores. Cada bloco armazena transacções que são adicionadas à cadeia uma vez que os mineiros as verificam e validam. Uma vez adicionadas, é impossível modificar estas transacções.

As criptomoedas como Bitcoin utilizam tecnologia de livro maior distribuído, característica da cadeia de blocos, garantindo a imutabilidade dos registros e oferecendo maior transparência. A rede de Bitcoin utiliza o algoritmo criptográfico SHA-256 para converter dados em uma cadeia única de caracteres.

O que é a mineração de Bitcoin?

A mineração de Bitcoin é um processo computacional complexo para validar transações na rede Bitcoin. É semelhante a validar um bloco na rede da cadeia e receber um pagamento em bitcoins.

Os participantes neste processo são conhecidos como mineradores. Chama-se “mineração” porque, tal como os recursos naturais, há uma quantidade finita de bitcoins disponíveis (21 milhões). A mineração de Bitcoin requer investir energia elétrica para gerar novos bitcoins.

Os mineradores competem entre si para resolver complexos quebra-cabeças hash codificados criptograficamente e verificar os blocos de transações. O primeiro minerador a adivinhar o número correto atualiza o livro de transações na rede Bitcoin e recebe uma recompensa em bitcoins recém-emitidos.

A mineração de Bitcoin serve principalmente para:

A) Colocar em circulação novas moedas e validar transações em curso. B) Prevenir falsificações e o duplo gasto. C) Manter o livro-razão de forma descentralizada.

Funcionamento da mineração de Bitcoin

O processo de mineração envolve várias etapas:

Configuração de hardware potente

Os mineradores precisam configurar equipamentos informáticos potentes e ferramentas específicas para resolver eficientemente os enigmas complexos. O hardware de mineração inclui unidades de processamento gráfico (GPU), matrizes de portas programáveis em campo (FPGA) ou circuitos integrados de aplicação específica (ASIC).

Atualmente, o hardware baseado em ASIC é o mais avançado, capaz de gerar enormes quantidades de hashes por segundo, embora seu custo possa ascender a milhares de dólares.

Instalação de software de mineração e carteiras digitais

Além do hardware, os mineradores precisam de software específico como CG miner, XMR miner ou multiminer. Grande parte desse software é gratuito e compatível com sistemas Windows e Mac.

Também é necessária uma carteira digital para armazenar as recompensas em bitcoins. Uma carteira Bitcoin é um espaço digital para armazenar, transferir e aceitar Bitcoin ou outras criptomoedas.

Mineração individual ou em grupo

Os mineiros podem optar por minerar individualmente ou juntar-se a grupos de mineração. Os grupos de mineração permitem que os mineiros combinem seu poder de cálculo para enfrentar a crescente dificuldade da mineração, recebendo pagamentos proporcionais à sua contribuição.

A mineração em grupo promove uma mineração mais eficiente e permite a participação de mineiros menores, embora recebam apenas uma parte da recompensa.

Mais mineradores = Rede mais confiável e segura

Iniciando o processo de mineração

Uma vez configurado o equipamento e decidido o modo de mineração, o minerador deve resolver complexos quebra-cabeças matemáticos de hash para validar as transações na rede Bitcoin.

Quando se inicia uma transação, o software de mineração cria um hash criptográfico que agrupa todas as transações para gerar um bloco utilizando a criptografia SHA-256. Este processo de agrupamento é conhecido como árvore Merkle.

Os blocos estão ligados através de uma “lista encadeada” que aponta para os endereços de memória de blocos anteriores e sucessivos, cada um contendo dados de transação relevantes.

Uma vez gerada a árvore Merkle, os dados da transação são organizados em blocos com um endereço próprio através de um algoritmo de prova de trabalho (PoW). Para ser validado, um bloco deve conter PoW, o que assegura que os blocos sejam extraídos a uma velocidade específica mantendo a integridade do bloco.

Os mineiros competem para encontrar o hash alvo, um número hexadecimal de 64 dígitos. A rede ajusta a dificuldade do alvo a cada 2016 blocos para manter um tempo médio de extração de 10 minutos por bloco.

O primeiro minerador a resolver o enigma ganha a recompensa do bloco ( atualmente 6,25 BTC) e autoriza a transação na cadeia de blocos.

Incentivos para os mineradores de Bitcoin

Os mineradores são incentivados com recompensas em bitcoins e taxas de transação pelo seu trabalho de validação e resolução de enigmas matemáticos.

Pagamento do minerador = Recompensa do bloco + Taxas de transação

Atualmente, os mineradores recebem 6,25 bitcoins por cada bloco adicionado à rede. Esta recompensa é reduzida pela metade aproximadamente a cada quatro anos, um processo conhecido como “halving”.

Tipos de mineração de Bitcoin

A mineração de Bitcoin pode ser realizada de várias formas, cada uma com diferentes níveis de potência de hash e recompensas:

Mineração CPU

Inicialmente, Bitcoin era minerado utilizando unidades centrais de processamento (CPU). Era relativamente fácil nos primeiros dias devido à baixa concorrência.

Mineração GPU

Com o aumento da popularidade do Bitcoin, a mineração com unidades de processamento gráfico (GPU) tornou-se mais eficiente, oferecendo melhores taxas de hash do que as CPU.

Mineração ASIC

Os circuitos integrados de aplicação específica (ASIC) foram introduzidos em 2012, demonstrando ser 200 vezes mais potentes do que os mineradores GPU básicos. No entanto, são significativamente mais caros.

Mineração FPGA

As matrizes de portas programáveis em campo (FPGA) oferecem um equilíbrio entre velocidade e rentabilidade, sendo mais flexíveis que os mineradores ASIC.

Mineração na nuvem

Esta forma mais recente permite aos mineiros comprar serviços de mineração na nuvem sem assumir os custos de hardware e manutenção. No entanto, deve-se ter cautela ao escolher um fornecedor confiável.

Rentabilidade da mineração de Bitcoin

A rentabilidade da mineração de Bitcoin depende de vários fatores. O sistema é projetado para que quanto mais poderosa for a rede de mineração, mais difícil seja resolver o problema matemático. A dificuldade é ajustada para manter um tempo médio de 10 minutos por bloco.

Fatores de rentabilidade

A rentabilidade da mineração está diretamente relacionada com as recompensas, mas nem sempre é fácil de alcançar. Os mineiros devem considerar cuidadosamente fatores como o custo do equipamento, o consumo de energia e a dificuldade da rede antes de se embarcar nesta atividade.