Principais Conclusões
A mineração de criptomoeda é uma parte importante do processo de ordenação e validação de transações de blockchain. A mineração também é responsável por criar novas unidades de criptomoeda.
Embora o trabalho realizado pelos mineradores exija recursos computacionais intensivos, é isso que ajuda a manter uma rede de blockchain segura.
Os mineradores coletam transações pendentes e as organizam em blocos, que são então transmitidos para a rede. Se o bloco for aprovado pelos nós validadores, o minerador recebe a recompensa do bloco.
A rentabilidade da mineração de cripto depende de fatores como eficiência do hardware, custos de eletricidade, volatilidade do mercado e eventuais mudanças nos protocolos de blockchain.
O que é Mineração de Cripto?
Imagine um livro-razão digital global onde cada transação de criptomoeda é registrada. A mineração garante que este livro-razão permaneça preciso e seguro. Os mineradores usam computadores especializados para resolver quebra-cabeças (essencialmente adivinhando números) para organizar e confirmar transações pendentes. O primeiro a resolver ganha uma recompensa em criptomoeda.
A mineração de cripto é um processo que garante a segurança de criptomoedas como o bitcoin (BTC). É o processo pelo qual as transações dos usuários são verificadas e adicionadas ao livro-razão público da blockchain. A mineração é um dos elementos críticos que permite que a rede Bitcoin seja descentralizada, significando que ela pode funcionar sem uma autoridade central.
As operações de mineração também são responsáveis por adicionar novas moedas ao suprimento existente. Embora isso possa parecer impressão de dinheiro, a mineração de cripto segue um conjunto de regras codificadas que governam o processo e impedem que alguém crie novas moedas arbitrariamente. Essas regras estão embutidas nos protocolos subjacentes e são aplicadas pela rede distribuída 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 ganha o direito de adicionar um novo bloco de transações à blockchain e transmiti-lo para a rede.
Como Funciona a Mineração de Cripto?
A resposta curta
1. As transações são agrupadas em blocos. Quando alguém envia ou recebe criptomoeda, as transações pendentes são agrupadas em um "bloco" aguardando confirmação.
2. Os mineradores resolvem um quebra-cabeça. Os mineradores usam computadores para adivinhar um número especial, chamado nonce, que, quando combinado com os dados do bloco, produz um resultado abaixo de um número alvo específico. É como um bilhete de loteria digital que envolve um quebra-cabeça.
3. Adicionando à blockchain
O primeiro minerador a resolver o quebra-cabeça pode adicionar seu bloco à blockchain. Outros mineradores verificam este bloco para garantir que ele é válido.
4. Ganhando recompensas
O minerador vencedor ganha uma recompensa, que inclui criptomoeda recém-criada e taxas de transação do bloco que minerou.
A resposta longa
À medida que novas transações de blockchain são feitas, elas são enviadas para um pool chamado pool de memória (ou mempool). Nós validadores são responsáveis por verificar a validade das transações. O trabalho de um minerador é coletar essas transações pendentes e organizá-las em blocos. Note que alguns mineradores também executam nós validadores, mas nós de mineração e nós validadores são tecnicamente diferentes.
Você pode pensar em um bloco como uma página do livro-razão da blockchain, na qual várias transações são registradas (junto com outros dados). Mais especificamente, um nó de mineração é responsável por coletar transações não confirmadas do pool de memória e montá-las em um bloco candidato.
O minerador então tenta converter esse bloco candidato em um bloco confirmado. Para fazer isso, ele deve resolver um problema matemático complexo que requer muitos recursos computacionais. No entanto, para cada bloco minerado com sucesso, o minerador recebe uma recompensa de bloco composta por criptomoedas recém-criadas mais taxas de transação. Vamos dar uma olhada mais de perto.
Passo 1: Hashing de transações
O primeiro passo da mineração de um bloco é pegar transações pendentes do pool de memória e submetê-las, uma a uma, através de uma função hash. Cada vez que um pedaço de dado é processado por uma função hash, uma saída de tamanho fixo chamada hash é gerada.
No contexto da mineração, o hash de cada transação consiste em uma string de números e letras que atua como um identificador. O hash da transação representa todas as informações contidas naquela transação.
Além de hash e listar cada transação individualmente, o minerador também adiciona uma transação personalizada, na qual ele se envia a recompensa do bloco. Essa transação é chamada de transação coinbase e é o que cria novas moedas. Na maioria dos casos, essa transação é a primeira a ser registrada em um novo bloco, seguida por um grupo de transações pendentes aguardando confirmação.
Passo 2: Criando uma árvore de Merkle
Após cada transação ser hashada, os hashes são organizados em uma estrutura chamada árvore de Merkle (também conhecida como árvore hash). Uma árvore de Merkle é gerada organizando os hashes de transações em pares e, em seguida, hashando-os.
As novas saídas de hash são então organizadas em pares e hashadas novamente, e o processo é repetido até que um único hash seja criado. Esse último hash é conhecido como hash raiz (ou raiz Merkle) e é basicamente o hash que representa todos os hashes anteriores usados para gerá-lo.
Passo 3: Encontrando um cabeçalho de bloco válido (hash do bloco)
Um cabeçalho de bloco atua como um identificador para cada bloco individual, significando que cada bloco tem um hash único. Ao criar um novo bloco, os mineradores combinam o hash do bloco anterior com o hash raiz de seu bloco candidato para gerar um novo hash de bloco. Eles também devem adicionar um número arbitrário conhecido como nonce.
Assim, ao tentar confirmar seu bloco candidato, um minerador precisa combinar o hash raiz, o hash do bloco anterior e um nonce e passar todos eles por uma função hash. O objetivo deles é fazer isso repetidamente até que consigam criar um hash válido.
O hash raiz e o hash do bloco anterior não podem ser alterados, então os mineradores devem mudar o valor do nonce várias vezes até que um hash válido seja encontrado. Para ser considerado válido, a saída (hash do bloco) deve ser menor que um determinado valor alvo determinado pelo protocolo. Na mineração de Bitcoin, o hash do bloco deve começar com um certo número de zeros — esse valor alvo é conhecido como a dificuldade de mineração.
Passo 4: Transmitindo o bloco minerado
Como vimos, os mineradores devem hash o cabeçalho do bloco repetidamente usando diferentes valores de nonce. Eles fazem isso até encontrar um hash de bloco válido. Quando um minerador encontra um hash de bloco válido, ele transmite esse bloco para a rede. Então, todos os outros nós validadores verificarão se o bloco é válido e, se sim, adicionarão o novo bloco à sua cópia da blockchain.
Neste ponto, o bloco candidato torna-se um bloco confirmado, e todos os mineradores passam a minerar o próximo bloco. Mineradores que não conseguiram encontrar um hash válido a tempo descartam seu bloco candidato enquanto uma nova corrida de mineração começa.
E se Dois Blocos Forem Minerados ao Mesmo Tempo?
Às vezes, dois mineradores transmitem um bloco válido ao mesmo tempo, e a rede acaba com dois blocos concorrentes. Os mineradores então começam a minerar o próximo bloco com base no bloco que receberam primeiro, fazendo com que a rede se divida temporariamente em duas versões diferentes da blockchain.
A competição entre esses blocos continua até que o próximo bloco seja minerado sobre um dos blocos concorrentes. Quando um novo bloco é minerado, o bloco que veio antes dele é considerado o vencedor. O bloco que é abandonado é chamado de bloco órfão ou bloco stale, o que faz com que todos os mineradores que escolheram aquele bloco voltem a minerar a cadeia do bloco vencedor.
Qual É a Dificuldade de Mineração?
A dificuldade de mineração é ajustada regularmente pelo protocolo para garantir uma taxa constante de criação de novos blocos, levando a uma emissão constante e previsível de novas moedas. A dificuldade se ajusta em proporção à quantidade de poder computacional (taxa de hash) dedicada à rede.
Toda vez que novos mineradores se juntam à rede e a competição cresce, a dificuldade de hash aumenta, o que impede que o tempo médio do bloco diminua. Por outro lado, se muitos mineradores deixarem a rede, a dificuldade de hash diminui, tornando mais fácil minerar um novo bloco. Esses ajustes mantêm o tempo médio do bloco constante, independentemente do poder total de hash da rede.
Tipos de Mineração de Criptomoeda
Existem várias maneiras de minerar criptomoedas. Equipamentos e processos mudam à medida que novos hardwares e algoritmos de consenso surgem. Normalmente, os mineradores usam unidades de computação especializadas para resolver equações criptográficas complicadas. Vamos dar uma olhada em alguns dos métodos de mineração mais comuns.
Mineração com CPU
A mineração com Unidade Central de Processamento (CPU) envolve o uso da CPU de um computador para realizar as funções hash exigidas pelo modelo de Prova de Trabalho (PoW). Nos primeiros dias do Bitcoin, os custos de mineração e barreiras de entrada eram baixos, e sua dificuldade poderia ser gerenciada por uma CPU comum. Qualquer um poderia tentar minerar cripto na época.
No entanto, à medida que mais pessoas começaram a minerar BTC e a taxa de hash da rede aumentou, minerar de forma lucrativa tornou-se cada vez mais difícil. O advento de hardware de mineração especializado com maior poder de processamento tornou a mineração com CPU quase impossível. Hoje, a mineração com CPU provavelmente não é mais uma opção viável, já que a maioria dos mineradores usa hardware especializado.
Mineração com GPU
Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) são projetadas para processar uma ampla gama de aplicações simultaneamente. Embora sejam normalmente usadas para videogames ou renderização gráfica, também podem ser utilizadas para mineração.
As GPUs são relativamente baratas e mais flexíveis do que o hardware de mineração altamente especializado. As GPUs podem ser usadas para minerar algumas altcoins, mas sua eficiência depende da dificuldade de mineração e do algoritmo.
Mineração com ASIC
Um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC) é projetado para servir a um único propósito específico. Em cripto, o termo refere-se a hardware especializado projetado exclusivamente para mineração. A mineração com ASIC é conhecida por ser altamente eficiente, mas é relativamente cara.
Como os mineradores ASIC estão na vanguarda da tecnologia de mineração, o custo de uma unidade é muito mais alto do que o de uma CPU ou GPU. Além disso, o avanço constante da tecnologia ASIC pode rapidamente tornar modelos de ASIC mais antigos não lucrativos. Isso torna a mineração com ASIC uma das maneiras mais caras de minerar, mas é a mais eficiente e pode ser lucrativa se feita em grande escala.
Pools de Mineração
Como cada recompensa de bloco é dada apenas ao primeiro minerador bem-sucedido, a probabilidade de minerar um bloco é extremamente baixa. Mineradores com uma pequena porcentagem do poder de mineração têm uma chance muito pequena de descobrir o próximo bloco por conta própria. Os pools de mineração oferecem uma solução para esse problema.
Os pools de mineração são grupos de mineradores que agrupam seus recursos (poder de hash) para aumentar suas chances de ganhar recompensas de 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 sua dominação na mineração levantou preocupações sobre centralização e possíveis ataques de 51%.
Mineração na Nuvem
Em vez de comprar equipamentos, os mineradores na nuvem alugam poder computacional de um provedor de mineração na nuvem. É uma maneira mais simples de começar a minerar, mas vem com riscos como fraudes ou menor rentabilidade. Se você decidir tentar a mineração na nuvem, certifique-se de escolher um provedor respeitável como a Binance.
O que é a Mineração de Bitcoin e Como Funciona?
O Bitcoin é o exemplo mais popular e estabelecido de uma criptomoeda minerável; a mineração de Bitcoin é baseada no algoritmo de consenso PoW.
PoW é o mecanismo de consenso de blockchain original criado por Satoshi Nakamoto e foi introduzido no whitepaper do Bitcoin em 2008. Em resumo, o PoW determina como uma rede de blockchain alcança consenso entre todos os participantes distribuídos sem intermediários de terceiros. Isso é feito exigindo investimentos significativos em eletricidade e poder computacional para desincentivar atores maliciosos.
Como vimos, transações pendentes em uma rede PoW são ordenadas e adicionadas em blocos por mineradores que competem para resolver quebra-cabeças usando hardware de mineração especializado. O primeiro minerador a encontrar uma solução válida pode transmitir seu bloco para a blockchain e, se os nós validadores aceitarem seu bloco, o minerador recebe a recompensa do bloco.
A quantidade de cripto em uma recompensa de bloco varia de uma blockchain para outra. Por exemplo, na blockchain do Bitcoin, os mineradores podem receber 3,125 BTC como recompensa de bloco a partir de dezembro de 2024. Devido ao mecanismo de halving do Bitcoin, a quantidade de BTC em uma recompensa de bloco diminui pela metade a cada 210.000 blocos (aproximadamente a cada quatro anos).
A mineração de cripto é lucrativa?
Embora seja possível ganhar dinheiro minerando criptomoeda, isso requer consideração cuidadosa, gerenciamento de riscos e pesquisa. Também envolve investimentos e riscos, como custos de hardware, volatilidade de preços de criptomoedas e mudanças nos protocolos de criptomoedas. Para mitigar esses riscos, os mineradores costumam se envolver em práticas de gerenciamento de riscos enquanto avaliam os custos e benefícios potenciais.
A rentabilidade da mineração de cripto depende de vários fatores. Um deles são as mudanças nos preços das criptomoedas. Quando os preços das criptomoedas aumentam, o valor em fiat das recompensas de mineração também aumenta. Por outro lado, a rentabilidade pode diminuir juntamente com a queda dos preços.
A eficiência do hardware de mineração também é um fator crucial na determinação da rentabilidade da mineração. O hardware de mineração pode ser caro, então os mineradores devem equilibrar o custo do hardware com as potenciais recompensas que ele pode gerar. Outro fator a considerar é o custo da eletricidade; se for muito alto, pode superar os ganhos e tornar a mineração não lucrativa.
Além disso, o hardware de mineração pode precisar ser atualizado relativamente com frequência, pois tende a se tornar obsoleto rapidamente. Novos modelos superarão os antigos, e se os mineradores não tiverem orçamento para atualizar suas máquinas, provavelmente terão dificuldades para se manter competitivos.
Por último, mas não menos importante, mudanças significativas podem ocorrer no nível do protocolo. Por exemplo, o halving do Bitcoin pode afetar a rentabilidade da mineração, pois corta a recompensa por minerar um bloco pela metade. Em outros casos, o processo de mineração pode ser substituído por outros métodos de validação. Por exemplo, o Ethereum mudou completamente do PoW para o mecanismo de consenso de Prova de Participação (PoS) em setembro de 2022, o que tornou a mineração desnecessária.
Considerações Finais
A mineração de criptomoedas é uma parte crítica do Bitcoin e de outras blockchains PoW, pois ajuda a manter a rede segura e a emissão de novas moedas constante.
A mineração possui certas vantagens e desvantagens. A vantagem mais óbvia é a renda potencial proveniente das recompensas de bloco. No entanto, isso é influenciado por vários fatores, incluindo custos de eletricidade e preços de mercado. Antes de você se aprofundar na mineração de cripto, deve fazer sua própria pesquisa (DYOR) e avaliar todos os riscos potenciais.
Leitura Adicional
O que é Blockchain e Como Funciona?
Como Minerar Criptomoeda?
O que é Staking de Cripto e Como Funciona?
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