Compreensão do processo de mineração cripto: dos fundamentos à aplicação prática

Introdução: Por que todos estão interessados na Mineração?

No mundo do blockchain, a mineração não é apenas um processo técnico puro - é a espinha dorsal que mantém a integridade e a estabilidade da rede. Os mineradores desempenham o papel de guardiões dos dados, verificando a validade das transações e garantindo que não haja duplicação das moedas digitais. Mas essa função importante vem com uma oportunidade de ouro: ganhar novas moedas como recompensas.

Como funciona realmente a Mineração?

Quando você transfere criptomoedas de uma carteira para outra, a operação não acontece imediatamente. Em vez disso, sua transação vai para uma área de espera chamada mempool, onde permanece com milhares de outras transações aguardando a confirmação.

Os mineradores pegam um conjunto dessas transações pendentes e as agrupam em uma “bloco” único. Mas antes de adicionar este bloco à cadeia, eles devem resolver um enigma matemático muito complexo. O enigma exige tentativas milhões de vezes usando uma enorme potência computacional.

O minerador que encontrar a solução correta primeiro recebe o privilégio de transmitir o bloco na rede. Depois, os outros mineradores verificam a validade desse bloco e o adicionam à sua cópia da blockchain.

Passos técnicos para a Mineração em detalhe

Fase um: Converter dados em números

Cada transação passa por uma função de hash criptográfica, que a transforma em uma sequência de letras e números de comprimento fixo. Este valor (hash) identifica a transação de forma única - qualquer alteração, mesmo que pequena, nos dados originais resulta em um número completamente diferente.

O minerador também adiciona uma transação especial para si mesmo no início do bloco (coinbase transaction), onde ele converte a recompensa do bloco para si mesmo. Esta é a maneira como novas moedas são criadas.

Fase dois: Construção da árvore Merkle

Em vez de manter uma lista longa de dados de hash, os mineradores organizam-nos de forma hierárquica em uma “árvore”. Cada par de valores de hash é combinado e o hash é novamente gerado, repetindo o processo até que eles obtenham um único número no topo (root hash) que representa todas as transações.

Fase três: pesquisa pela solução

Aqui começa o verdadeiro trabalho. O minerador pega:

• Raiz Merkle do bloco atual
• hash do bloco anterior
• Um número aleatório chamado nonce

Combina esses elementos e testa o resultado. Se o resultado for inferior ao número alvo (, que é determinado pelo protocolo ), encontrou a solução! Caso contrário, altera o nonce e tenta novamente… E assim milhões de vezes.

Fase quatro: publicação na rede

Quando o minerador encontra a solução correta, ele transmite o bloco imediatamente. Os restantes mineradores verificam rapidamente a sua validade, e se a aprovarem, adicionam-na à cadeia e todos começam a minerar o próximo bloco.

O que acontece quando há um conflito de blocos?

Às vezes, dois mineradores diferentes encontram a solução quase ao mesmo tempo, e duas blocos válidos e concorrentes são transmitidos. A rede se divide temporariamente - alguns nós seguem uma cadeia, enquanto outros seguem a segunda cadeia.

A competição não termina até que o próximo bloco seja minerado. O bloco que vem a seguir na cadeia mais longa torna-se o vencedor, e os outros são excluídos (bloco órfão), e todos os mineradores que trabalharam nele voltam para a cadeia principal.

Nível de dificuldade: Como a rede mantém o equilíbrio?

O protocolo não mantém a dificuldade de mineração fixa. Em vez disso, ajusta-a continuamente com base na quantidade de poder computacional disponível na rede (taxa de hash).

Quando novos mineradores se juntam e a taxa de hash aumenta, a dificuldade aumenta - caso contrário, os blocos serão resolvidos muito rapidamente. E quando os mineradores saem, a dificuldade diminui. Dessa forma, o tempo médio de produção de um bloco permanece constante, independentemente do tamanho da rede.

Tipos de dispositivos utilizados

Mineração com CPU (

No início do Bitcoin, qualquer pessoa podia minerar usando um processador comum. Mas com o aumento da dificuldade e do número de mineradores, isso já não é lucrativo hoje.

) Placas gráficas ###GPU(

As unidades de processamento gráfico, normalmente usadas para jogos, também podem fazer mineração. Elas são menos especializadas e mais baratas do que os dispositivos avançados, mas ainda assim não são práticas para a mineração de bitcoin.

) Dedicadas ASIC

Estes dispositivos foram feitos exclusivamente para Mineração. Têm uma eficiência muito alta, mas são muito caros. A tecnologia está a evoluir rapidamente, tornando os dispositivos antigos rapidamente não rentáveis.

Mineração

O minerador individual, especialmente com recursos limitados, tem uma probabilidade muito baixa de encontrar um bloco sozinho. Por isso, vários mineradores juntam suas forças em um único pool. Quando o pool encontra um bloco, todos compartilham a recompensa com base no esforço que cada um contribuiu.

mineração em nuvem

Em vez de comprar equipamentos caros, o minerador aluga poder computacional de um fornecedor de serviços. Isso é mais fácil de entrar, mas envolve riscos de fraude e lucros menores.

Mineração de Bitcoin: o caso mais famoso

O Bitcoin usa o algoritmo “Proof of Work” ###Proof of Work(, que é o mecanismo de consenso criado por Satoshi Nakamoto em 2008.

No PoW, todos os participantes precisam investir em poder computacional e eletricidade real. Isso torna muito difícil para qualquer pessoa mal-intencionada atacar a rede - porque o ataque custaria milhões de dólares.

Relativamente às recompensas: a partir de agora, o minerador de Bitcoin recebe 3.125 BTC por cada bloco. Mas existe um mecanismo chamado “halving” ) - a cada 210.000 blocos (, aproximadamente a cada 4 anos ), a recompensa é reduzida pela metade.

A mineração é lucrativa?

A resposta: depende de muitos fatores.

Preços das moedas: Quando o preço do Bitcoin ( aumenta, como é o caso atualmente, onde está a negociar a cerca de 88.340 dólares com um aumento de 0,31% nas últimas 24 horas), o valor das recompensas que você recebe aumenta. Por outro lado, uma queda no preço significa menos lucros.

Eficiência dos dispositivos: Um novo dispositivo ASIC dará a você retornos melhores do que um dispositivo antigo, mas você pagará mais adiantado.

Custos de eletricidade: aqui reside o maior problema. Se as suas faturas de eletricidade forem muito altas, podem consumir todos os seus lucros.

Desenvolvimentos protocolares: a redução das recompensas em 50% afeta a lucratividade. E algumas moedas, como o Ethereum, abandonaram completamente a Mineração e mudaram para “Proof of Stake” (Proof of Stake) em setembro de 2022.

Tamanho da operação: A mineração em grande escala reduz os custos por unidade e melhora os lucros.

Resumo

Mineração é uma parte essencial do mundo do bitcoin e da blockchain. Sem os mineradores, não há rede segura nem novas moedas. Mas antes de investir, entenda todos os aspectos - quanto custarão os equipamentos e a eletricidade, qual é o lucro esperado, e como seus investimentos podem ser afetados pela volatilidade do mercado e por desenvolvimentos técnicos.

Faça sua própria pesquisa e avalie os riscos cuidadosamente antes de começar.