Bitcoin Mining – Como funciona a mineração de Bitcoins?

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Quando você ouve falar sobre “mineração” de bitcoin, você prevê que as moedas sejam “cavadas” diretamente do chão. Mas bitcoin não é físico, então por que chamamos de mineração?

Porque é semelhante à mineração de ouro, na medida em que os bitcoins existem no projeto do protocolo (assim como o ouro existe no subsolo), mas eles não foram trazidos para a luz ainda (assim como o ouro ainda não foi desenterrado). O protocolo bitcoin estipula que 21 milhões de bitcoins existirão em algum momento. O que os “mineiros” fazem é trazê-los para a luz, alguns por vez.

Eles conseguem fazer isso como uma recompensa por construir blocos de transações validadas e incluí-las na cadeia de blocos.

Mineração de Bitcoin – os Nodos

Retrocedendo um pouco, vamos falar sobre os “nós” ou nodos. Um nó é um computador poderoso que executa o software do bitcoin e ajuda a manter o bitcoin funcionando, participando do relé de informações. Qualquer um pode executar um nodo, basta baixar o software de mineração do bitcoin (gratuito) e deixar uma determinada porta (virtual) aberta (a desvantagem é que ele consome energia e espaço de armazenamento – a rede no momento da escrita ocupa cerca de 145 GB).

Os nós espalham transações bitcoin em toda a rede. Um nó enviará informações para alguns nós que conhece, que transmitirá a informação aos nós que eles conhecem, etc. Desta forma, ele acaba por se locomover em toda a rede  de forma bastante rápida.

Alguns nós são nós de mineração (geralmente referidos como “mineiros”). esses grupos se transformam em blocos que são adicionadas ao blockchain. Como eles fazem isso? Ao resolver um enigma matemático complexo que faz parte do programa bitcoin e que inclui a resposta no bloco. O enigma que precisa ser resolvido é encontrar um número que, quando combinado com os dados no bloco e passados ​​através de uma função de hash, produz um resultado que esteja dentro de um determinado intervalo. Isso é muito mais difícil do que parece.

(Para os amantes de trivia, este número é chamado de “nonce”, que é uma concatenação de “número usado uma vez”. No caso do bitcoin, o nonce é um número inteiro entre 0 e 4,294,967,296.).

 

Mineração de Bitcoin – Resolvendo o puzzle

Como eles acham esse número? Ao adivinhar ao acaso. A função hash torna impossível prever qual será o resultado. Então, os mineiros adivinham o número misterioso e aplicam a função hash à combinação desse número adivinhado e aos dados no bloco. O hash resultante deve começar com um número pré-estabelecido de zeros. Não há como saber qual número funcionará, porque dois inteiros consecutivos darão resultados variadamente variáveis. Além disso, pode haver vários não-membros que produzam o resultado desejado, ou pode haver nenhum (nesse caso, os mineiros continuam tentando, mas com uma configuração de bloco diferente).

O primeiro mineiro a obter um hash resultante dentro do intervalo desejado anuncia sua vitória para o resto da rede. Todos os outros mineiros imediatamente param o trabalho nesse bloco e começam a tentar descobrir o número misterioso para o próximo. Como recompensa por seu trabalho, o mineiro vitorioso recebe algum bitcoin novo.

 

Mineração de Bitcoin – A recompensa económica

No momento da redação, a recompensa é de 12.5 bitcoins, que neste momento vale quase US $ 200,000. Embora não seja um acordo tão gigante quanto isso. Há muitos nós de mineração que competem por essa recompensa, e é uma questão de sorte e poder de computação (quanto mais cálculos de adivinhação você pode executar, maiores as suas chances).

Além disso, os custos de ter um nó de mineração são consideráveis, não só por causa do poderoso hardware necessário (se você tiver um processador mais rápido do que seus concorrentes, você tem uma melhor chance de encontrar o número correto antes que eles), mas também por causa das grandes quantidades de eletricidade que esses processadores consomem.

E o número de bitcoins atribuídos como recompensa pela resolução do enigma irá diminuir. São 12,5 agora, mas a cada quatro anos o número é reduzido para metade ou mais (o próximo ajuste é esperado em 2020-21). O valor do bitcoin em relação ao custo de eletricidade e hardware poderá vir a aumentar nos próximos anos para compensar parcialmente essa redução, mas como é óbvio, é baseado em pura especulação.

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Mineração de Bitcoin – A dificuldade de cálculo

A dificuldade do cálculo (o número necessário de zeros no início da seqüência de hash) é ajustada com frequência, de modo que leva em média cerca de 10 minutos para processar um bloco.

Porquê 10 minutos? Essa é a quantidade de tempo que os desenvolvedores de bitcoins pensam ser necessário para um fluxo constante e decrescente de novas moedas até atingir o número máximo de 21 milhões (esperado algures em meado de 2140).

Se você chegou até aqui, parabéns! Ainda há muito mais a explicar sobre o sistema, mas pelo menos agora você tem uma ideia do amplo esboço do génio da programação e do conceito. Pela primeira vez, temos um sistema que permite transferências digitais convenientes de forma descentralizada, livre, de confiança e inviolável. As repercussões podem ser enormes e estaremos cá para acompanhar tudinho!

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