O que é mineração?
Mineração é o processo de criação de blocos válidos que adicionam registros de transações ao Razão Público do Bitcoin (BTC), chamado de blockchain. É um componente crucial da rede Bitcoin, pois resolve o chamado “double-spend problem”
O problema do double-spend refere-se à questão da necessidade de encontrar um consenso sobre um histórico de transações. A propriedade da Bitcoin pode ser provada matematicamente através da criptografia de chave pública, que não pode ser quebrada com a tecnologia de hoje. No entanto, a criptografia por si só não pode garantir que uma determinada moeda não tenha sido enviada anteriormente para outra pessoa. Para formar um histórico compartilhado de transações, é preciso ter um pedido acordado, baseado, por exemplo, no momento da criação de cada transação. Mas qualquer entrada externa pode ser manipulada por quem a fornece, exigindo que os participantes confiem naquele terceiro.
Mineração (e cadeia de bloqueio em geral) alavanca incentivos econômicos para fornecer uma forma confiável e sem confiança de ordenação de dados. As transações de pedidos de terceiros são descentralizadas, e eles recebem recompensas monetárias por comportamento correto. Pelo contrário, qualquer mau comportamento resulta em perda de recursos econômicos, pelo menos enquanto a maioria permanecer honesta.
No caso da mineração de Bitcoin, esse resultado é alcançado criando uma sucessão de blocos que podem ser matematicamente comprovados como tendo sido empilhados na ordem correta com um certo comprometimento de recursos. O processo depende das propriedades matemáticas de um hash criptográfico – uma forma de codificar os dados de uma forma padronizada.
Hashes são uma ferramenta de criptografia unidirecional, o que significa que decodificá-los para seus dados de entrada é quase impossível, a menos que todas as combinações possíveis sejam testadas até que o resultado corresponda ao hash dado.
Isso é o que os mineiros de Bitcoin fazem: eles percorrem trilhões de hashes a cada segundo até encontrarem um que satisfaça uma condição chamada “dificuldade”. Tanto a dificuldade quanto o hash são números muito grandes expressos em bits, então a condição simplesmente requer que o hash seja menor que a dificuldade. A dificuldade reajusta a cada bloco de Bitcoin 2016 – ou aproximadamente duas semanas – para manter um tempo constante de bloco, que se refere ao tempo que leva para encontrar cada novo bloco.
O hash gerado pelos mineiros é usado como identificador para qualquer bloco em particular, e é composto pelos dados encontrados no cabeçalho do bloco. Os componentes mais importantes do hash são a raiz Merkle – outro hash agregado que encapsula as assinaturas de todas as transações naquele bloco – e o hash único do bloco anterior.
Isso significa que alterar até mesmo o menor componente de um bloco mudaria notavelmente seu hash esperado – e o de cada bloco seguinte, também. Os nós rejeitariam imediatamente esta versão incorreta da cadeia de bloqueio, protegendo a rede contra adulterações.
Por meio do requisito de dificuldade, o sistema garante que os mineiros coloquem em trabalho real – o tempo e a eletricidade gastos em hash através das combinações possíveis. É por isso que o protocolo de consenso Bitcoin é chamado de “prova de trabalho”, para distingui-lo de outros tipos de mecanismos de criação de blocos. Para atacar a rede, as entidades maliciosas não têm outro método que não seja recriar a totalidade do seu poder mineiro. Para Bitcoin, isso custaria bilhões de dólares.
Como os mineiros de Bitcoin são pagos
A rede reconhece o trabalho realizado pelos mineiros na forma de recompensar a geração de novos blocos. Existem dois tipos de recompensas: novas Bitcoin criadas com cada bloco, e taxas pagas pelos usuários para fazer transações na rede. A recompensa por blocos de Bitcoin recém cunhado, no valor de 6,25 BTC a partir de maio de 2020, é a maior parte da receita dos mineiros. Este valor está programado para reduzir à metade em intervalos fixos de aproximadamente quatro anos, de modo que, eventualmente, não se extraia mais Bitcoin e apenas as taxas de transação garantam a segurança da rede.
Até 2040, a recompensa do bloco terá sido reduzida para menos de 0,2 BTC e apenas 80.000 Bitcoin de 21 milhões de Bitcoin ficarão para ser apanhados. Somente depois de 2140, a mineração efetivamente terminará, pois o BTC final será minerado lentamente.
>Até 2140, embora a recompensa do bloco diminua com o passar do tempo, as metades passadas foram amplamente compensadas por aumentos no preço do Bitcoin. Embora isto não seja garantia de resultados futuros, os mineiros de Bitcoin gozam de um relativo grau de certeza sobre as suas perspectivas. A comunidade apoia muito o actual acordo de mineração, e não tem planos para o eliminar gradualmente como o Ethereum, outra grande moeda minável. Com as condições certas, os mineiros individuais podem estar confiantes de que o empreendimento trará lucro.
Pois a mineração é um negócio competitivo, o começo ainda é relativamente fácil. Nos primeiros anos da Bitcoin, os hobbistas podiam simplesmente iniciar algum software em seu computador e começar imediatamente. Esses dias já se foram há muito tempo, mas configurar um mineiro Bitcoin dedicado não é tão difícil quanto parece no início.
Como escolher hardware para mineração
A primeira coisa a notar é que para mineração Bitcoin, sua única opção é comprar um dispositivo de Circuito Integrado específico para o aplicativo, comumente chamado de ASIC.
Esses dispositivos só podem minerar Bitcoin, mas eles são altamente eficientes em fazê-lo. Na verdade, eles são tão eficientes, que sua introdução por volta de 2013 tornou todos os outros tipos de dispositivos de cálculo obsoletos quase da noite para o dia.
Se você está procurando minerar com CPUs comuns, GPUs ou FPGAs mais avançadas, você precisará olhar para outras moedas. Embora esses dispositivos possam minerar Bitcoin, eles o fazem em um ritmo tão lento que é apenas uma perda de tempo e eletricidade. Para referência, a melhor placa gráfica disponível pouco antes da subida dos ASICs, a AMD 7970, produzia 800 milhões de hashes por segundo. Um ASIC médio produz hoje 100 trilhões de hashes por segundo – uma diferença de 125.000 vezes.
O número de hashes produzidos num segundo é comumente referido como a “taxa de hash” e é uma importante medida de desempenho para dispositivos de mineração.
Existem dois outros fatores principais que devem ser considerados na compra de um dispositivo de mineração. Um é o consumo de eletricidade, medido em watts. Entre dois dispositivos que produzem o mesmo número de hashes, aquele que utiliza menos eletricidade será mais rentável.
A terceira medida é o custo unitário para cada dispositivo. É inútil ter o ASIC mais eficiente em energia do mundo se levar 10 anos para se pagar.
Bitcoin tem um ecossistema bastante vibrante de fabricantes de ASIC, que muitas vezes diferem nestes três parâmetros. Alguns podem produzir ASICs mais eficientes, mas também mais caros, enquanto outros produzem hardware de menor desempenho que vem a um preço mais barato. Antes de analisar qual dispositivo é mais adequado às suas necessidades, é importante entender os outros fatores que influenciam o lucro.
A economia da mineração Bitcoin
Como o negócio imobiliário, mineração é tudo sobre localização, localização, localização.
Lugares diferentes no mundo terão um preço médio de eletricidade diferente. A electricidade residencial em muitos países desenvolvidos é muitas vezes demasiado cara para que a exploração mineira seja financeiramente viável. Com o preço da eletricidade frequentemente variando entre $0,15 e $0,25 por kilowatt hora, a mineração em áreas residenciais tem uma conta muito alta para permanecer consistentemente lucrativa.
Mineiros profissionais de bitcoin frequentemente colocarão suas operações em regiões onde a eletricidade é muito barata. Algumas delas incluem a região de Sichuan na China, Islândia, a região de Irkutsk na Rússia, assim como algumas áreas nos Estados Unidos e Canadá. Essas regiões geralmente terão alguma forma de geração de eletricidade local barata, como as barragens hidrelétricas.
Os preços desfrutados por estes mineiros serão frequentemente inferiores a $0,06 por KWh, o que geralmente é baixo o suficiente para gerar lucro mesmo durante a queda do mercado.
Em geral, os preços abaixo de $0,10 são recomendados para manter uma operação resiliente. Encontrar o local certo é em grande parte ditado pelas circunstâncias de cada um. As pessoas que vivem em países em desenvolvimento podem não precisar ir além de sua própria casa, enquanto as dos países desenvolvidos provavelmente terão maiores barreiras à entrada.
Além da escolha de hardware, o lucro e a receita de um mineiro individual dependem fortemente das condições de mercado e da presença de outros mineiros. Durante os mercados de touro, o preço do Bitcoin pode disparar mais alto, o que resulta no BTC que eles extraem valendo mais em dólares.
No entanto, os influxos positivos dos mercados de touro são contrabalançados por outros mineiros vendo o aumento dos lucros e comprando mais dispositivos para entrar no fluxo de receitas. O resultado é que cada mineiro individual gera agora menos BTC do que antes. Eventualmente, a receita gerada tende para um ponto de equilíbrio onde os mineiros menos eficientes começam a ganhar menos do que gastam em eletricidade, fechando assim os dispositivos e permitindo que outros ganhem mais Bitcoin.
Usualmente, isto não acontece instantaneamente. Há um certo atraso, pois os ASICs às vezes não podem ser produzidos com rapidez suficiente para compensar o aumento do preço do Bitcoin.
Em um mercado de ursos, o princípio oposto prevalece: A receita é deprimida até que os mineiros comecem a desligar os seus dispositivos em massa.
Para evitar serem derrotados, os mineiros existentes devem encontrar uma combinação vencedora de localização e hardware que lhes permita manter a sua vantagem. Eles também devem manter e reinvestir constantemente o seu capital, pois um hardware mais eficiente pode acelerar completamente os lucros dos mineiros mais antigos.
Comparação da rentabilidade do hardware de mineração
Existem várias calculadoras online em sites como AsicMinerValue, CryptoCompare e Nicehash, onde a rentabilidade de um dispositivo de mineração pode ser verificada rapidamente. Também é possível estimar o lucro manualmente com a seguinte fórmula:
Esta é a fórmula que muitas destas calculadoras utilizam, e representa simplesmente a sua parte do hashrate global dividido pelo total da emissão da rede em dólares. Os valores de entrada necessários são parâmetros fixos (o tempo de bloco para Bitcoin é de 10 minutos, portanto há seis blocos minados em uma hora e 144 em um dia), ou eles podem ser encontrados em sites de dados como Blockchain.com ou Coinmetrics.
Para encontrar o lucro, também é necessário subtrair o custo da eletricidade. Graças à equivalência entre quilowatts e quilowatts-hora, isto pode ser tão simples quanto multiplicar o consumo de energia do dispositivo por 24 horas em um dia e o preço da eletricidade por quilowatt-hora.
Below é uma tabela que ilustra os principais ASICs no mercado hoje em dia e seu período de retorno – ou seja, quanto tempo levaria para o investimento se igualar às receitas atuais. Vale a pena notar que o lucro de um mineiro flutua muito com o tempo, e extrapolar um único dia para o futuro pode levar a resultados imprecisos. No entanto, é uma métrica útil para entender a eficácia relativa de cada dispositivo.
Como pode ser visto na tabela, nenhum dos ASICs gera um lucro a preços de $0,20 por KWh. O desempenho relativo é maioritariamente o mesmo para cada um dos ASICs de nova geração, enquanto modelos mais antigos podem ser uma proposta atractiva se a electricidade for barata.
Por exemplo, o Canaan AvalonMiner 1066 tem baixa eficiência energética mas também um preço muito baixo, tornando-o bastante competitivo na baixa faixa de preço da eletricidade, apesar de ser um modelo bastante antigo. O Bitmain S17 Pro, um ASIC de geração anterior, ainda mantém a sua posição devido ao seu baixo custo, mas rapidamente se torna pouco atractivo quando a taxa de referência de preços de electricidade é aumentada. Os dispositivos MicroBT parecem ter o desempenho geral mais equilibrado.
Um último ponto a considerar é que esta tabela foi compilada em um mercado de touros. Os lucros podem ser superiores à média, embora a redução pela metade de 2020 ainda esteja fresca e possa contrabalançar o efeito com uma menor emissão de Bitcoin.
Comprar e configurar o hardware
Existem várias lojas que vendem ASICs a clientes de varejo, enquanto alguns fabricantes também permitem compras diretas. Embora sejam mais difíceis de adquirir do que as placas gráficas comuns, ainda é possível para qualquer pessoa comprar um ASIC a um preço aceitável. Vale ressaltar que a compra em lojas ou fabricantes que enviam de países estrangeiros pode resultar em pesadas taxas de importação.
Dependente do fabricante ou da loja, os ASICs podem ser oferecidos sem uma unidade de fornecimento de energia, que precisará então ser comprada separadamente. Alguns fabricantes de ASICs vendem suas próprias unidades, mas também é possível usar PSUs construídas para servidores ou computadores de jogos, embora provavelmente necessitem de modificações especiais.
AsICs precisam ser conectados à internet através de um cabo ethernet, e só podem ser configurados através de um navegador web conectando-se ao endereço IP local, semelhante a um roteador doméstico.
Antes de continuar, é necessário criar uma conta com um pool de mineração de escolha, que então fornecerá informações detalhadas sobre como se conectar aos seus servidores. A partir do painel web do ASIC, você precisa inserir os pontos finais de conexão do pool e as informações da conta. O mineiro então começará a trabalhar e gerar Bitcoin.
Mineração através de um pool estabelecido é fortemente aconselhado, já que você será capaz de gerar retornos constantes ao juntar seu hardware com outros. Embora seu dispositivo nem sempre encontre o hash correto para criar um bloco, sua contribuição ainda será recompensada.
Considerações e riscos da mineração de Bitcoin
Além do risco financeiro de não gerar lucro, há riscos técnicos envolvidos no gerenciamento de dispositivos de alta potência como ASICs.
Ventilação por gás é necessária para evitar a queima de componentes devido ao superaquecimento. O consumo total de eletricidade do mineiro é dissipado em seu ambiente como calor, e um ASIC é provavelmente o aparelho mais potente em sua casa ou escritório.
Isso também significa que você precisa considerar cuidadosamente os limites da sua rede elétrica. A rede elétrica de sua casa é classificada até um nível máximo de energia, e cada tomada tem sua própria classificação também. Exceder esses limites pode facilmente resultar em interrupções frequentes ou incêndios eléctricos. Consulte um especialista para determinar se a sua instalação eléctrica é segura.
Manutenção regular contra poeira e outros factores ambientais também é necessária para manter os dispositivos saudáveis. Embora as falhas sejam relativamente raras, os ASICs podem sair de operação mais cedo do que o esperado sem manutenção adequada.
Embora os ASICs individuais possam falhar, a maior ameaça à sua rentabilidade é tornarem-se obsoletos. Os mineiros mais eficientes acabarão por eliminar os dispositivos mais antigos.
Gerações históricas de mineiros como o Bitmain S9, lançado por volta de 2016, duraram aproximadamente quatro anos antes de se tornarem não-lucrativos sob qualquer configuração de preço de eletricidade (exceto zero). No entanto, a velocidade dos avanços da tecnologia informática é largamente imprevisível.
A mineração de bitcoin não é uma exceção a qualquer outro empreendimento. Há potencial para recompensas, bem como riscos. Esperamos que este guia tenha sido um ponto de partida decente para avaliar melhor ambos.