O Guia Completo para o Mundo da Mineração de Criptomoedas
Nesta era digital, tudo está se tornando digital. Agora, na indústria digital, é possível fazer qualquer coisa que você fazia fisicamente antes. Da mesma forma, as moedas físicas também mudaram sua forma para moedas virtuais, as chamadas criptomoedas.
E, surpreendentemente, a mineração de criptomoedas é de alguma forma semelhante à mineração de ouro. No entanto, a diferença está nas suas técnicas de processamento, demanda e oferta separadas.
Eu sei que todos vocês estão cientes das criptomoedas. Hoje em dia, termos como Bitcoin, Ethereum, Ripple e Zcash são comuns a todos. E a maioria de vocês também sabe o que esses termos significam.
Mas você já pensou em como todas as transações de criptomoedas funcionam? Como um destinatário recebe criptomoeda do remetente sem qualquer atraso? O que faz com que os usuários de Bitcoin usem a criptomoeda com confiança?
Amigos, para entender tais perguntas, vocês precisam entender todos os conceitos relacionados ao seu sistema de transação. Deixe-me explicar a vocês do zero. A maioria das criptomoedas envolve a tecnologia blockchain.
Depois de entender isso, você entenderá todo o processo de mineração de criptomoedas. Embora eu não ache que todos estejam familiarizados com essa tecnologia Blockchain. Sim, obviamente alguns de vocês conhecem este termo, mas, tendo em mente todos vocês como novos alunos, vamos começar do zero.
O que é a tecnologia Blockchain?
O blockchain é um livro-razão eletrônico distribuído que está completamente aberto a qualquer pessoa. Isso significa que, se você estiver enviando um bitcoin para seu amigo, é possível acessar os detalhes dessa transação.
Ao contrário do sistema bancário tradicional, todas as transações que são processadas usando a tecnologia blockchain não são controladas por nenhuma autoridade centralizada.
Todos os registros de transação são processados com alta segurança, transparência e cálculos matemáticos complexos. Uma das propriedades interessantes do blockchain é que você não pode alterar os dados depois que eles são adicionados ao bloco.
Agora vamos saber o que é um bloco na mineração de criptomoedas.
Bloco é um arquivo permanente de dados que armazena todos os detalhes relacionados às transações de blockchain. Cada bloco contém alguns dados, o hash do bloco e o hash do bloco anterior. Um bloco armazena relatórios anteriores e novas transações registradas no momento atual.
Um hash é um código único e específico para cada bloco. Qualquer alteração nas informações altera o hash do bloco.
Isso se refere ao número de criptomoedas geradas quando um minerador encontra a solução. Esse número começou em 50 Bitcoins em 2009 e é reduzido pela metade a cada 210.000 blocos, em cerca de quatro anos.
O número atual de Bitcoins concedidos por bloco é de 12,5. A última redução pela metade do bloco ocorreu em julho de 2016 e a próxima será em 2020.
Os dados armazenados dentro de um bloco variam de acordo com os diferentes blockchains. Por exemplo, no caso do Bitcoin, ele armazena informações sobre o remetente, o destinatário e o número de bitcoins usados na transação.
Eu sei que pode haver um pouco de confusão, mas…
Ok, vamos visualizar isso com um exemplo.
Aqui você pode ver uma cadeia de 3 blocos. Como você pode ver, cada bloco tem um hash e o hash do bloco anterior. Então, o hash do bloco C aponta para o hash do bloco B e o do bloco B aponta para o hash do bloco A.
Agora, o primeiro bloco é um pouco especial, pois não pode apontar para blocos anteriores, já que é o primeiro. Nós o chamamos de bloco de gênese.
Agora, digamos que você altere o segundo bloco. Isso faz com que o hash do bloco também mude.
Por sua vez, isso tornará o bloco 3 e todos os blocos seguintes inválidos, porque eles não armazenam mais um hash válido do bloco anterior.
Portanto, toda vez que um bloco é resolvido (concluído) após a geração do hash, ele se conecta ao bloco anterior, carregando informações sobre transações passadas e permitindo que o próximo bloco registre seus dados.
Assim, esse bloco se torna parte do passado e é adicionado ao blockchain. Este bloco concluído agora é um registro permanente de transações passadas e a informação do próximo novo bloco será armazenada neste bloco atual.
Da mesma forma, esse novo bloco será validado após o hash e será novamente adicionado ao blockchain, mantendo o registro dos anteriores e permitindo que o próximo bloco registre seus dados.
Aqui, deixe-me dizer que o primeiro bloco não pode apontar para blocos anteriores. Este primeiro bloco é chamado de bloco de gênese, pois não pode se conectar ao seu bloco anterior.
Agora, se você tentar alterar o segundo bloco, o hash do bloco também mudará.
Isso, por sua vez, tornará o bloco 3 e todos os blocos seguintes inválidos, pois eles não armazenam mais um hash válido do bloco anterior.
Portanto, alterar um único bloco tornará todos os blocos seguintes inválidos. Mas o uso de hashes não é suficiente para evitar adulteração.
Os computadores são muito rápidos hoje em dia e podem calcular centenas de milhares de hashes por segundo. Você pode alterar um bloco de forma eficaz e recalcular todos os hashes dos blocos seguintes.
Então, para mitigar isso, os blockchains têm algo chamado prova de trabalho.
Explicarei em detalhes o que é essa Prova de Trabalho mais adiante neste post.
Mas para uma compreensão rápida, deixe-me dizer seu significado literal.
Basicamente, a Prova de Trabalho é um mecanismo que retarda a criação de novos blocos.
No caso do Bitcoin: leva cerca de 10 minutos para calcular a prova de trabalho necessária e adicionar um novo bloco à cadeia.
Esse mecanismo torna muito difícil adulterar os blocos, porque se você alterar 1 bloco, precisará recalcular a prova de trabalho para todos os blocos a seguir.
Portanto, o uso criativo de hashing e o mecanismo de prova de trabalho dão mais segurança à tecnologia blockchain.
Mas há mais uma maneira de os blockchains se protegerem, que é sendo distribuídos.
Em vez de usar uma entidade central para gerenciar a cadeia, os blockchains usam uma rede ponto a ponto e são distribuídos, permitindo que qualquer pessoa participe. Quando alguém se junta a esta rede, ele recebe uma cópia completa do blockchain.
O nó ou minerador pode usar isso para verificar se tudo está em ordem ou não. Então, quando alguém cria um novo bloco, esse novo bloco é enviado para todos na rede.
Cada minerador então verifica o bloco para garantir que ele não tenha sido adulterado de forma alguma.
Se tudo estiver correto, cada minerador adiciona esse bloco ao seu próprio blockchain.
Todos os mineradores nesta rede criam um consenso e concordam sobre quais blocos são válidos e quais não são. Os blocos que são adulterados serão rejeitados por outros mineradores na rede.
Amigos, acho que vocês já têm algumas ideias aproximadas sobre todo o processo de transação de criptomoedas. Agora vamos ao nosso tópico principal. O que é mineração de criptomoedas e como funciona?
O que é mineração de criptomoedas?
Se você leu todos os pontos corretamente até agora, então acho que já tem alguns conceitos aproximados de mineração de criptomoedas.
A mineração de criptomoedas é o processo de validação das transações de criptomoedas. Como a tecnologia blockchain é operada por uma rede descentralizada, em vez de qualquer autoridade reguladora, toda a transação é validada pela resolução de milhares de problemas matemáticos complexos que decifram os códigos de bloco.
Este processo de resolução do problema requer um enorme poder de computação. Geralmente, GPUs e hardware de mineração especializado como o ASIC são usados para decifrar o código.
Portanto, os mineradores de GPU são aqueles indivíduos ou empresas que usam todo o hardware e software, criam espaço para configurar essas coisas, pagam altas taxas de eletricidade, etc.
Os mineradores usam seus computadores e outras configurações de hardware para verificar as transações e garantir que elas não sejam falsas.
Aqui começa o principal processo de mineração, onde todos os mineradores tentam adivinhar um número aleatório que resolve uma equação gerada pelo sistema.
Parece simples, certo?
Claro, essa suposição é feita pelo seu computador. Quanto mais poderoso for um computador que você tiver, mais suposições você poderá fazer por segundo, aumentando assim suas chances de ganhar este jogo.
Se você conseguiu adivinhar corretamente, você ganha Bitcoins e consegue escrever a “próxima página” das transações de Bitcoin no blockchain. Aquele que resolve o complexo problema do bloco é recompensado com alguma criptomoeda criada pela rede.
O valor a ser recompensado pode variar com base em quanto hardware contribuiu para decifrar e verificar o código.
Se você quiser saber sobre Bitcoin, leia meu post aqui – O que é bitcoin?
Vamos entender a mineração de criptomoedas em detalhes tomando o exemplo do Bitcoin.
O Bitcoin foi criado como uma alternativa descentralizada ao sistema bancário. Uma vez que seu computador de mineração tem o palpite certo, seu programa de mineração determina quais das transações pendentes atuais serão agrupadas no próximo bloco de transações.
A validação deste bloco representa seu momento de glória, pois agora você se tornou o validador temporário do Bitcoin, que atualiza o livro-razão de transações do Bitcoin conhecido como blockchain.
O bloco que você criou, junto com sua solução, é enviado para toda a rede para que outros computadores possam validá-lo. Cada computador que valida sua solução atualiza sua cópia do livro-razão de transações do Bitcoin com as transações que você escolheu incluir no próximo bloco.
Como você pode imaginar, já que a mineração é baseada em um processo de tentativa e erro, para cada bloco, um minerador diferente adivinhará o número e terá o direito de atualizar o blockchain.
É claro que os mineradores com mais poder de computação terão sucesso com mais frequência, mas devido às leis da probabilidade estatística, é altamente improvável que o mesmo minerador o faça todas as vezes.
Após a conclusão deste estágio, o sistema gera uma quantidade fixa de Bitcoins e os recompensa como compensação pelo tempo e energia que você gastou resolvendo o problema de matemática.
Além disso, você recebe quaisquer taxas de transação que foram anexadas às transações que você inseriu neste bloco.
Então, isso é mineração de Bitcoin em poucas palavras. É chamado de mineração porque esse processo ajuda a “minerar” novos Bitcoins do sistema.
Mas, se você pensar sobre isso, a parte de mineração é apenas um subproduto do processo de verificação de transações.
Portanto, o nome é um pouco enganoso, já que o principal objetivo da mineração é manter o livro-razão de forma descentralizada.
Mas não é tão fácil quanto você pensa. O inventor do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, criou as regras para a mineração de uma forma que, quanto mais poder de mineração a rede tiver, mais difícil será encontrar a solução para o problema matemático da mineração.
Portanto, a dificuldade do processo de mineração, na verdade, se autoajusta ao poder de mineração acumulado que a rede possui.
Se mais mineradores se juntarem, ficará mais difícil resolver o problema; se muitos deles desistirem, ficará mais fácil. E isso é conhecido como dificuldade de mineração.
Então, por que diabos Satoshi fez isso? Bem, ele queria criar um fluxo constante de novos Bitcoins para o sistema. De certa forma, isso foi feito para manter a inflação sob controle.
A dificuldade de mineração é definida para que, em média, um novo bloco seja adicionado a cada 10 minutos. Agora, lembre-se, isso é em média.
Podemos ter dois blocos adicionados minuto após minuto e depois esperar uma hora pelo próximo bloco. A longo prazo, isso será igual a 10 minutos em média.
Quando o Bitcoin começou, não havia muitos mineradores por aí. Na verdade, Satoshi, o inventor do Bitcoin, e seu amigo Hal Finney eram algumas das poucas pessoas que mineravam Bitcoin na época com seus próprios computadores pessoais.
Usar sua CPU, ou seja, sua Unidade Central de Processamento ou o cérebro do seu computador, foi suficiente para minerar Bitcoin em 2009, já que a dificuldade de mineração era baixa.
À medida que o Bitcoin começou a ganhar força, as pessoas procuravam soluções de mineração mais poderosas. Gradualmente, as pessoas mudaram para a mineração de GPU.
Uma GPU, ou Unidade de Processamento Gráfico, é um componente especial adicionado aos computadores para realizar cálculos mais complexos. As GPUs foram originalmente destinadas a permitir que os jogadores executassem jogos de computador com requisitos gráficos intensos.
Por causa de sua arquitetura, eles se tornaram populares no campo da criptografia e, por volta de 2011, as pessoas também começaram a usá-los para minerar Bitcoins.
Para referência, o poder de mineração de uma GPU é igual ao de cerca de 30 CPUs. Outra evolução veio mais tarde com a mineração FPGA.
O FPGA é uma peça de hardware que pode ser conectada a um computador para executar um conjunto de cálculos. Eles são como uma GPU, mas de 3 a 100 vezes mais rápidos.
A desvantagem é que eles são mais difíceis de configurar, e é por isso que não são tão comumente usados na mineração quanto as GPUs.
Finalmente, por volta de 2013, uma nova raça de minerador foi introduzida – o minerador ASIC. ASIC significa Circuito Integrado Específico de Aplicação, e estas eram peças de hardware fabricadas exclusivamente com a finalidade de mineração de Bitcoin.
Ao contrário de GPUs, CPUs e FPGAs, eles não poderiam ser usados para fazer mais nada. Sua função foi codificada nas máquinas.
Os mineradores ASIC são o padrão de mineração atual. Alguns dos primeiros mineradores ASIC até apareceram na forma de um USB, mas se tornaram obsoletos rapidamente.
Mesmo que tenham começado em 2013, a tecnologia evoluiu rapidamente e novos mineradores mais poderosos estavam sendo lançados a cada 6 meses.
Desde 2016, o ritmo em que os novos mineradores são lançados diminuiu consideravelmente. Agora que você sabe o que são mineradores.
Agora nos diga o que é prova de trabalho e prova de participação no mundo da mineração.
Origem e conceito de prova de trabalho
Como sabemos, a mineração de criptomoedas requer muito poder de computação por causa do algoritmo de prova de trabalho. Essa ideia de prova de trabalho foi introduzida pela primeira vez em 1993 para combater e-mails de spam e foi formalmente chamada de “prova de trabalho” em 1997.
No entanto, a técnica ficou em grande parte sem uso até que Satoshi Nakamoto criou o Bitcoin em 2009. Ele percebeu que esse mecanismo poderia ser usado para chegar a um consenso entre muitos nós em uma rede e o usou como uma maneira de proteger o blockchain do Bitcoin.
No entanto, o algoritmo de prova de trabalho funciona fazendo com que todos os nós resolvam um quebra-cabeça criptográfico. Este quebra-cabeça é resolvido por mineradores, e o primeiro a encontrar a solução recebe a recompensa do minerador.
Isso levou a uma situação em que as pessoas estão construindo fazendas de mineração cada vez maiores, como esta.
De acordo com o Digiconomist, os mineradores de Bitcoin sozinhos usam cerca de 54 TWh de eletricidade, o suficiente para alimentar 5 milhões de famílias nos EUA ou até mesmo alimentar todo o país da Nova Zelândia ou Hungria.
Mas não para por aí. A prova de trabalho dá mais recompensas para pessoas com melhores e mais equipamentos. Quanto maior a sua taxa de hash, maior a chance de você criar o próximo bloco e receber a recompensa de mineração.
Para aumentar ainda mais as chances, os mineradores se reuniram no que é chamado de “pools de mineração”. Eles combinam seu poder de hashing e distribuem a recompensa igualmente entre todos na piscina.
Se o pool conseguir vencer a competição, a recompensa é distribuída entre os membros do pool, dependendo de quanto poder de mineração cada um deles contribuiu.
Então, para resumir: a prova de trabalho está fazendo com que os mineradores usem grandes quantidades de energia e incentiva o uso de pools de mineração, o que torna o blockchain mais centralizado em vez de descentralizado.
Então, para resolver esses problemas, temos que encontrar um novo algoritmo de consenso que seja tão eficaz ou melhor do que a prova de trabalho.
Origem e conceito de prova de participação
Em 2011, um usuário do fórum Bitcointalk chamado QuantumMechanic propôs uma técnica que ele chamou de “prova de aposta”. A ideia básica é que fazer com que todos compitam uns contra os outros na mineração é um desperdício.
Então, em vez disso, a prova de participação usa um processo de eleição no qual 1 nó é escolhido aleatoriamente para validar o próximo bloco.
A prova de participação não tem mineradores, mas, em vez disso, tem “validadores” e não permite que as pessoas “minem” blocos, mas em vez disso “criem” ou “forjem” blocos.
Eles não são selecionados aleatoriamente. Para se tornar um validador, um nó tem que depositar uma certa quantidade de moedas na rede como uma aposta. Você pode pensar nisso como um depósito de segurança. O tamanho da participação determina as chances de um validador ser escolhido para forjar o próximo bloco. É uma correlação linear.
Digamos que Sonu deposite US$ 1.000 na rede, enquanto Monu deposita US$ 100. Monu agora tem uma chance 10 vezes maior de ser escolhido para produzir o próximo bloco. Isso pode não parecer justo porque favorece os ricos, mas, na realidade, é mais justo em comparação com a prova de trabalho.
Com prova de trabalho, as pessoas ricas podem desfrutar do poder da economia de escala. O preço que eles pagam por equipamentos de mineração e eletricidade não aumenta de forma linear. Em vez disso, quanto mais eles compram, melhores os preços que eles podem obter.
Ok, mas como podemos confiar em outros validadores na rede?
Bem, é aí que entra a participação. Os validadores perderão uma parte de sua participação se aprovarem transações fraudulentas. Desde que a participação seja maior do que o que o validador recebe das taxas de transação, podemos confiar que eles façam seu trabalho corretamente. Porque se não, eles perdem mais dinheiro do que ganham.
Se um nó deixar de ser um validador, sua participação mais todas as taxas de transação que ele recebeu serão liberadas após um determinado período de tempo.
Diferenças entre Prova de Trabalho e Prova de Participação
A prova de participação não permite que todos minem novos blocos e, portanto, usa consideravelmente menos energia.
Também é mais descentralizado. Como isso acontece? Bem, na prova de trabalho, temos algo chamado pools de mineração. Essas são pessoas que estão se unindo para aumentar suas chances de minerar um novo bloco e, assim, coletar a recompensa.
No entanto, esses pools agora controlam grandes porções do blockchain do Bitcoin. Eles centralizam o processo de mineração, e isso é perigoso. Se os três maiores pools de mineração se fundissem, eles teriam uma participação majoritária na rede e poderiam começar a aprovar transações fraudulentas.
Outra vantagem importante é que a criação de um nó para um blockchain baseado em prova de participação é muito mais barata em comparação com um baseado em prova de trabalho.
A mineração de criptomoedas é lucrativa?
A mineração de criptomoedas é realmente lucrativa hoje? “Bem, a resposta curta é “provavelmente não”. A resposta correta (e longa) é “depende de muitos fatores”.”
Ao calcular a lucratividade da mineração, há muitas coisas que você precisa levar em consideração. Que tipo de criptomoedas você está escolhendo minerar?
Pode ser Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Monero, Zcash. A Taxa de Hash refere-se ao desempenho do seu minerador ou a quantos cálculos seu computador pode fazer por segundo.
Isso se refere ao número de criptomoedas geradas quando um minerador encontra a solução. Esse número começou em 50 Bitcoins em 2009 e é reduzido pela metade a cada 210.000 blocos, em cerca de quatro anos.
Quantos dólares você está pagando por quilowatt? Você precisará descobrir sua tarifa de eletricidade para calcular a lucratividade.
Isso geralmente pode ser encontrado na sua conta mensal de eletricidade. A razão pela qual isso é importante é que os mineradores consomem eletricidade – seja para ligar o minerador ou para resfriá-lo, pois essas máquinas podem ficar muito quentes.
Cada minerador consome uma quantidade diferente de energia. Você precisará descobrir o consumo exato de energia do seu minerador antes de calcular a lucratividade.
Isso pode ser encontrado facilmente com uma pesquisa rápida na Internet ou através desta lista. O consumo de energia é medido em Watts.
Se você estiver minerando através de um pool de mineração, o que é recomendado, então o pool levará uma certa porcentagem de seus ganhos para fornecer seu serviço.
Como ninguém sabe quais serão os preços das criptomoedas no futuro, é difícil prever se a mineração será lucrativa.
Se você está planejando converter seus Bitcoins minerados no futuro para qualquer outra moeda, essa variável terá um impacto significativo na sua lucratividade. E, finalmente, o aumento da dificuldade por ano – Esta é provavelmente a variável mais importante e indescritível de todas.
A ideia é que, como ninguém pode realmente prever a taxa de mineradores que se juntam à rede, ninguém pode prever o quão difícil será minerar em 6 semanas, 6 meses ou 6 anos a partir de agora.
Depois de ter todas essas variáveis em mãos, você pode inseri-las em uma calculadora de mineração de criptomoedas e obter uma estimativa de quantas criptomoedas você ganhará a cada mês.
Se você não consegue obter um resultado positivo na calculadora, provavelmente significa que você não tem as condições certas para que a mineração seja lucrativa.
Tipos de Mineração de Criptomoedas
Presumo que agora você tenha bastante conhecimento sobre mineração de CPU e GPU. Mas você também pode ter ouvido falar de outros tipos de mineração, como mineração em nuvem, mineração móvel ou até mesmo mineração na web.
Mineração em nuvem significa que você não compra uma plataforma de mineração física, mas aluga poder de computação de uma empresa de mineração e é pago de acordo com a quantidade de poder de mineração que compra.
A princípio, parece uma ideia muito boa, porque você não precisa passar por todo o trabalho de comprar equipamentos caros, armazená-los, resfriá-los e monitorá-los.
No entanto, na realidade, nenhum desses sites de mineração em nuvem é lucrativo. Na verdade, existem alguns golpes que não possuem nenhum equipamento de mineração; eles apenas enganam você e fogem com seu dinheiro.
Os aplicativos móveis de mineração estão lá para minerar Bitcoin no seu telefone. Mas o problema é que telefones com menos poder de processamento do que os mineradores ASIC provavelmente esgotarão a bateria do seu telefone muito mais rápido e, por sua vez, serão capazes de minerar uma parte muito pequena de um bitcoin.
Os aplicativos que permitem isso atuam como pools de mineração para telefones celulares e distribuem os ganhos de acordo com a quantidade de trabalho que foi feito por cada telefone.
Lembre-se, a mineração é possível com qualquer computador antigo, mas simplesmente não vale a pena a eletricidade desperdiçada nele, já que quanto mais lento o computador, menores as chances de realmente obter algum tipo de recompensa.
Mineração na web– Finalmente, por volta de 2017, o conceito de mineração na web ganhou vida. Simplificando, a mineração na web permite que os proprietários de sites “sequestrem”, por assim dizer, as CPUs de seus visitantes e as usem para minerar Bitcoin.
Isso significa que o proprietário de um site pode fazer uso de milhares de CPUs “desavisadas” para obter lucros. No entanto, como a mineração de Bitcoins não é realmente lucrativa com uma CPU, a maioria dos sites que utilizam mineração na web minera outras moedas.
Do ponto de vista do proprietário do site, a mineração na web se tornou uma nova maneira de monetizar sites sem a necessidade de colocar anúncios irritantes.
Além disso, o proprietário do site pode controlar a quantidade de CPU do visitante que deseja usar para garantir que não está abusando de seu hardware.
Muitas empresas estão transferindo suas operações de mineração para países que têm excesso de eletricidade. Isso significa que o uso de eletricidade em todo o mundo está realmente se tornando mais eficiente.
Considerações Finais
Espero que agora você tenha uma melhor compreensão do que é a mineração de criptomoedas – o processo de atualização do livro-razão de transações de criptomoedas incentivadas com a recompensa de novos Bitcoins para aqueles que participam. Você pode conhecer os usos de blockchain e criptografia no mercado NFT.
Fonte: cenariomt
