Resumo
A mineração de criptomoedas verifica e audita transações no blockchain, e o processo também envolve a criação de novas unidades de moedas digitais.
O trabalho realizado pelos mineradores exige enormes recursos computacionais, pois é o fator que mantém a rede blockchain segura.
O que é mineração de moeda digital?
A mineração de criptomoedas garante a segurança e a descentralização de moedas digitais, como o Bitcoin, na qual se baseia o mecanismo de consenso de Prova de Trabalho (PoW). É o processo pelo qual as transações entre usuários são verificadas e adicionadas aos registros públicos da cadeia blockchain. Assim, a mineração é um elemento chave que permite a criação de Bitcoin sem a necessidade de uma autoridade central.
As operações de mineração também são responsáveis por adicionar novas moedas dentro das moedas existentes disponíveis no mercado. No entanto, a mineração de criptomoedas segue regras que regem o processo de mineração e impedem que alguém crie novas moedas arbitrariamente. Essas regras são incorporadas aos protocolos de criptomoeda subjacentes e implementadas por meio de uma rede inteira de milhares de nós.
Para criar novas unidades de criptomoeda, os mineradores usam seu poder computacional para resolver quebra-cabeças criptográficos complexos. O primeiro minerador a resolver o quebra-cabeça tem o direito de adicionar um novo bloco de transações ao blockchain e transmiti-lo na rede.
Como funciona a mineração de moeda digital
Quando novas transações são feitas no blockchain, elas são enviadas para um pool chamado pool de memória. O trabalho do minerador é validar essas transações pendentes e organizá-las em blocos.
Um bloco pode ser pensado como uma página de registros de uma blockchain, na qual diversas transações (juntamente com outros dados) são registradas. Especificamente, o nó de mineração é responsável por coletar transações não confirmadas do pool de memória e montá-las em um bloco candidato.
O minerador tenta converter este bloco candidato em um bloco válido e confirmado. Para isso, o minerador deve resolver um problema matemático complexo que exige muitos recursos computacionais. No entanto, com cada bloco minerado com sucesso, o minerador recebe uma recompensa de bloco que consiste em novas criptomoedas, mais taxas de transação. Vejamos como funciona:
A primeira etapa: hash das transações
O primeiro passo para minerar um bloco é pegar as transações pendentes do pool de memória e enviá-las, uma por uma, usando uma função hash. Cada vez que um dado é executado usando uma função hash, uma saída de tamanho fixo conhecida como valor hash é gerada.
O valor hash de cada transação, no contexto da mineração, consiste em uma sequência de números e letras que atua como identificador. O valor hash de uma transação representa todas as informações contidas nessa transação.
Além de fazer hash e listar cada transação individualmente, o minerador também adiciona uma transação personalizada para enviar a recompensa do bloco. Esta transação é conhecida como transação coinbase e é o que cria moedas inteiramente novas. Esta transação é, na maioria dos casos, a primeira transação registrada em qualquer novo bloco e é seguida por todas as transações pendentes aguardando auditoria.
Passo 2: Crie uma árvore Merkle
Após o hash de cada transação, os valores de hash são organizados no que é conhecido como árvore Merkle (também conhecida como árvore hash). Uma árvore Merkle é criada organizando os valores de hash da transação em pares e, em seguida, fazendo o hash deles.
Os novos produtos hash são então organizados em pares e hash novamente, e o processo é repetido até que um único valor hash seja gerado. O último valor hash também é chamado de valor hash raiz (ou raiz da árvore Merkle) e é, resumidamente, o valor hash que representa todos os valores hash anteriores usados para gerá-lo.
Etapa 3: Encontre uma partição de armazenamento de bloco válida (valor de hash de bloco)
A partição de armazenamento de bloco atua como identificador para cada bloco individual, o que significa que cada bloco possui um valor de hash exclusivo. Ao criar um novo bloco, os mineradores combinam o valor hash do bloco anterior com o valor hash raiz do bloco candidato para gerar um novo valor hash do bloco. Eles também precisam adicionar um número aleatório conhecido como código especial.
Portanto, quando um minerador tenta auditar seu bloco candidato, ele deve coletar o valor hash raiz, o valor hash do bloco anterior e o token privado e juntá-los usando a função hash. O objetivo deles é fazer isso repetidamente para criar um valor de hash correto.
O valor do hash raiz e o valor do hash do bloco anterior não podem ser alterados, portanto, os mineradores devem alterar o valor do token privado várias vezes até encontrarem um valor de hash correto. A saída (valor hash do bloco) deve ser menor que um valor alvo específico definido pelo protocolo para ser considerada válida. Na mineração de Bitcoin, o valor hash de um bloco deve começar com um número específico de zeros – isso é conhecido como dificuldade de mineração.
Passo 4: Transmita o bloco minado
Como vimos antes, os mineradores devem fazer hash repetidamente na partição de armazenamento em bloco usando diferentes valores de token privado. Eles fazem isso até encontrarem um valor de hash de bloco válido, após o qual o minerador que o encontrou transmite esse bloco para a rede. Todos os nós verificam se o bloco e seu valor de hash estão corretos e, se estiverem, adicionarão o novo bloco à sua cópia da cadeia de blocos.
Neste ponto, o bloco nomeado torna-se um bloco confirmado e todos os mineradores passam a minerar o próximo bloco. Todos os mineradores que não encontrarem um valor de hash correto a tempo descartam seu bloco candidato e a corrida de mineração recomeça.
E se dois blocos forem minerados ao mesmo tempo?
Às vezes, dois mineradores transmitem dois blocos válidos ao mesmo tempo e a rede acaba com dois blocos concorrentes. Todos os mineradores então começam a minerar o próximo bloco com base no bloco obtido primeiro, fazendo com que a rede se divida temporariamente em duas versões diferentes do blockchain.
A competição entre esses dois blocos continua até que o próximo bloco de qualquer um deles seja extraído. Quando um novo bloco é minerado, o bloco anterior é considerado vencedor. O bloco excluído é conhecido como bloco descartado ou bloco inválido, o que faz com que todos os mineradores que escolheram aquele bloco minerem novamente a cadeia do bloco vencedor.
Qual é a dificuldade da mineração?
A dificuldade de mineração é ajustada regularmente por meio de um protocolo que garante uma taxa constante de criação de novos blocos, o que, por sua vez, resulta na emissão de novas moedas em um padrão consistente e previsível. A dificuldade aumenta proporcionalmente à quantidade de poder de computação (taxa de hash) dedicada à rede.
Assim, cada vez que novos mineradores ingressam na rede e a concorrência aumenta, a dificuldade de hashing aumenta — evitando que o tempo médio de bloqueio diminua. Por outro lado, se muitos mineradores decidirem sair da rede, a dificuldade de hash diminuirá, facilitando a mineração de um novo bloco. Esses ajustes mantêm o tempo de bloqueio constante, independentemente do poder geral de hashing da rede.
Tipos de mineração de moeda digital
Existem muitas maneiras diferentes de minerar moedas digitais. O equipamento muda e o processo muda à medida que surgem novos dispositivos e algoritmos de consenso. Os mineiros normalmente usam unidades de computador especializadas para resolver equações criptográficas complexas. Vamos dar uma olhada em como funcionam alguns dos métodos de mineração mais populares.
Mineração usando CPUs
A mineração de CPU envolve o uso de uma unidade central de processamento de um computador para executar funções hash exigidas de um modelo de prova de trabalho. Nos primeiros dias do Bitcoin, o custo da mineração era baixo, as barreiras de entrada eram baixas e uma CPU normal poderia lidar com a dificuldade da mineração, então qualquer um poderia tentar minerar BTC e quaisquer outras criptomoedas.
No entanto, à medida que mais pessoas começaram a minerar BTC e a taxa de hash da rede aumentou, a mineração lucrativa tornou-se mais difícil. Além disso, o surgimento de hardware de mineração especializado com maior poder computacional tornou a mineração com CPUs quase impossível. Hoje, a mineração utilizando CPUs não é mais uma opção prática porque todos os mineradores utilizam hardware especializado.
Mineração usando GPUs
As unidades de processamento gráfico (GPUs) são projetadas para processar uma ampla gama de aplicativos simultaneamente. Embora esses módulos sejam normalmente usados para videogames ou criação de gráficos, eles também podem ser usados para mineração.
As GPUs são relativamente baratas e mais flexíveis do que o hardware de circuito ASIC comumente usado para mineração. Embora sejam usados para extrair algumas altcoins, sua eficiência depende da dificuldade e do algoritmo de mineração.
Mineração usando o circuito ISIC
Um circuito integrado de aplicação específica (circuito ISAC) é projetado para atender a uma finalidade específica, que em criptomoeda se refere a um dispositivo especializado projetado para mineração. A mineração usando o circuito Isaac é conhecida por ser muito eficiente, mas ao mesmo tempo cara. Como o hardware de mineração da AIESEC está na vanguarda da tecnologia de mineração, o custo unitário é muito maior do que CPUs ou GPUs.
Além disso, os avanços contínuos na tecnologia de circuitos AIESEC estão rapidamente tornando as versões mais antigas não lucrativas e, portanto, precisando ser substituídas regularmente. Mesmo excluindo os custos de eletricidade, isto torna a mineração ASIC um dos métodos de mineração mais caros.
Complexos de mineração
Como o primeiro minerador bem-sucedido recebe a recompensa do bloco, a probabilidade de encontrar o valor de hash correto torna-se muito baixa. Os mineradores com uma pequena porcentagem de poder de mineração têm muito poucas chances de descobrir o próximo bloco por conta própria. Pools de mineração fornecem uma solução para esse problema.
Pools de mineração são grupos de mineradores que reúnem seus recursos (poder de hash) para aumentar a probabilidade de ganhar recompensas em bloco. Quando o pool encontra um bloco com sucesso, os mineradores do pool compartilham a recompensa de acordo com a quantidade de trabalho que cada um contribuiu.
Os pools de mineração podem beneficiar mineradores individuais em termos de custos de hardware e eletricidade, mas o seu controle sobre a mineração levanta temores de um ataque de 51% à rede.
O que é mineração de Bitcoin? Qual é o mecanismo de seu trabalho?
Bitcoin é o exemplo mais famoso e claro de moeda digital lavrável, e a mineração de Bitcoin é baseada no algoritmo de consenso de Prova de Trabalho (PoW).
Prova de Trabalho (PoW) é o mecanismo de consenso blockchain original criado por Satoshi Nakamoto e introduzido pelo Manual Técnico Bitcoin em 2008. Em resumo, PoW especifica como uma rede blockchain alcança consenso entre vários participantes distribuídos sem mediação externa, e o faz. exigindo o poder da grande computação para desencorajar aqueles com más intenções.
Como vimos, os mineradores validam as transações na rede usando prova de trabalho e são verificados por alguns mineradores que competem para resolver quebra-cabeças criptográficos complexos usando hardware de mineração especializado. O primeiro minerador a encontrar uma solução correta pode transmitir seu bloco de transação para o blockchain e receber uma recompensa por bloco.
A quantidade de criptomoedas na recompensa do bloco varia de uma blockchain para outra. Por exemplo, os mineiros na blockchain Bitcoin estavam recebendo uma recompensa por bloco de 6,25 BTC até março de 2023. À luz do mecanismo de redução pela metade do Bitcoin, a quantidade de BTC na recompensa por bloco é reduzida pela metade a cada 210.000 blocos (aproximadamente a cada quatro anos).
A mineração de criptomoedas será lucrativa em 2023?
Embora haja potencial para ganhar dinheiro com a mineração de criptomoedas, isso requer consideração cuidadosa, gerenciamento de risco e pesquisa. Este processo também envolve alguns investimentos e riscos, como custos de hardware, flutuações de preços de criptomoedas e alterações de protocolos de criptomoedas. Para reduzir estes riscos, os mineiros envolvem-se em atividades de gestão de riscos e avaliam os custos potenciais, bem como os benefícios da mineração antes de iniciar o processo.
A lucratividade da mineração de criptomoedas depende de muitos fatores. Um desses fatores são as mudanças nos preços das criptomoedas. Quando os preços das criptomoedas sobem, o valor da moeda local aprovada para recompensas de mineração também aumenta. Em contraste, os níveis de rentabilidade podem diminuir à medida que os preços caem.
A eficiência do hardware de mineração também é um fator importante na determinação da lucratividade de uma operação de mineração. As plataformas de mineração podem ser caras, então os mineradores devem equilibrar os custos da plataforma com as recompensas que podem ser obtidas. Outro fator a considerar são os custos de eletricidade. Se estes custos se tornarem demasiado elevados, poderão exceder os níveis de lucro, tornando a mineração não lucrativa.
Além disso, às vezes o hardware de mineração pode precisar de relativamente poucas melhorias, pois tende a ficar desatualizado muito rapidamente. Novos modelos podem superar o hardware mais antigo. Se as mineradoras não tiverem orçamento para desenvolver seu próprio hardware, muitas vezes terão dificuldade para permanecer competitivas.
Por último, mas não menos importante, existem algumas mudanças no nível do protocolo. Por exemplo, a redução do Bitcoin pela metade pode afetar a lucratividade da mineração, pois reduz pela metade as recompensas dos blocos de mineração. Além disso, toda a rede Ethereum mudou de um mecanismo de consenso de Prova de Trabalho (PoW) para uma Prova de Participação (PoS) durante setembro de 2022, tornando a mineração desnecessária.
Pensamentos finais
A mineração de criptomoedas é um componente importante da rede Bitcoin e de outros blockchains que utilizam o mecanismo de prova de trabalho, pois ajuda a manter a segurança da rede e a gerar novas moedas de forma estável. Além disso, os mineiros podem gerar rendimentos passivos com a mineração. Você pode aprender mais instruções passo a passo em nosso artigo Como extrair uma moeda digital.
A mineração tem vantagens e desvantagens específicas, a mais proeminente das quais é a potencial monetização de recompensas em bloco. Contudo, os lucros da mineração são afectados por uma série de factores, incluindo custos de electricidade e preços de mercado. Portanto, antes de se precipitar na mineração de criptomoedas, você deve fazer sua própria pesquisa e avaliar todos os riscos potenciais.
Artigos relacionados
O que são blockchains permitidos e blockchains abertos?
O que é armazenamento na área de moedas digitais?
O que é um Token Não Fungível (NFT)?
Isenção de responsabilidade e aviso de risco: este conteúdo é fornecido a você “como está” apenas para fins informativos e educacionais gerais, sem quaisquer representações ou garantias de qualquer tipo. Não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, nem tem a intenção de recomendar a compra de qualquer produto ou serviço específico. Você deve procurar aconselhamento especializado de consultores especializados. Se o artigo for enviado por terceiros, observe que o número de visualizações pertencentes a esse terceiro não reflete necessariamente o número de visualizações na Binance Academy. Leia nosso aviso completo aqui para obter mais detalhes. Os ativos digitais podem estar sujeitos a flutuações de preço e o valor do seu investimento pode aumentar ou diminuir e você pode não recuperar o valor investido. Você é o único responsável por suas decisões de investimento e a Binance Academy não é responsável por quaisquer perdas que você possa incorrer. Este artigo não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, jurídico ou profissional. Para obter mais informações, consulte nossos Termos de Uso e Aviso de Risco.
