Como funciona o Bitcoin

Como exatamente categorizar um bitcoin é uma questão controversa. É um tipo de moeda, uma reserva de valor, uma rede de pagamento ou uma classe de ativos?

Felizmente, é mais fácil definir o que realmente é o bitcoin. É software. Não se deixe enganar por imagens de moedas brilhantes estampadas com símbolos de baht tailandês modificados. Bitcoin é um fenômeno puramente digital, um conjunto de protocolos e processos.

É também a mais bem-sucedida de centenas de tentativas de criar dinheiro virtual através do uso de criptografia, a ciência de criar e quebrar códigos. Mas a competição está esquentando.

The Blockchain

Bitcoin é uma rede que roda em um protocolo conhecido como blockchain. Um artigo de 2008 de uma pessoa ou pessoas que se autodenominavam Satoshi Nakamoto descreveu primeiro o blockchain e o bitcoin e, por um tempo, os dois termos eram quase sinônimos.

Desde então, o blockchain evoluiu para um conceito separado, e milhares de blockchains foram criados usando técnicas criptográficas semelhantes. Essa história pode tornar a nomenclatura confusa. Às vezes, a blockchain se refere à blockchain original de bitcoin. Outras vezes, refere-se à tecnologia blockchain em geral, ou a qualquer outro blockchain específico, como aquele que alimenta o Ethereum.

Os princípios básicos da tecnologia blockchain são misericordiosamente diretos. Qualquer blockchain consiste em uma única cadeia de blocos de informações discretos, organizados cronologicamente. Em princípio, essas informações podem ser de 1s e 0s, o que significa que podem incluir e-mails, contratos, títulos de propriedade, certidões de casamento ou negociações de títulos. Essa versatilidade chamou a atenção de governos e empresas privadas.

No caso do bitcoin, porém, as informações são principalmente transações.

Bitcoin é realmente apenas uma lista. A pessoa A enviou X bitcoin para a pessoa B, que enviou Y bitcoin para a pessoa C, etc. Ao calcular essas transações, todos sabem onde estão os usuários individuais.

Outro nome para uma blockchain é "livro distribuído", que enfatiza a principal diferença entre essa tecnologia e um documento do Word bem guardado. A blockchain do Bitcoin é pública. Qualquer um pode fazer o download completo ou acessar qualquer número de sites que o analisar.

Você pode ver, por exemplo, que 15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7EZ enviou 0, 01718427 bitcoin para 1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3t em 14 de agosto de 2017, entre 11:10 e 11:20. -informado, você provavelmente poderia descobrir quem os controlava. A rede do Bitcoin não é totalmente anônima, em outras palavras, embora tomar certas precauções possa tornar muito difícil vincular indivíduos a transações.

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Pós-Confiança

Apesar de ser absolutamente público, ou melhor, por causa desse fato, o bitcoin é extremamente difícil de adulterar. Um bitcoin não tem presença física, então você não pode protegê-lo trancando-o em um cofre ou enterrando-o no deserto canadense.

Em teoria, tudo o que um ladrão precisaria fazer para extrair de você seria adicionar uma linha ao livro que se traduz em "você me pagou tudo o que tem".

Uma preocupação relacionada é o dobro de gastos. Se um ator ruim pudesse gastar algum bitcoin e gastá-lo novamente, a confiança no valor da moeda evaporaria rapidamente.

Para impedir que isso aconteça, você precisa de confiança. Nesse caso, a solução habitual seria realizar transações através de um árbitro central e neutro. Um banco. O Bitcoin tornou isso desnecessário, no entanto. (Provavelmente não é uma coincidência a descrição original de Satoshi foi publicada em outubro de 2008, quando a confiança nos bancos estava em um nível multigeracional.) Em vez de ter uma autoridade confiável para manter a contabilidade e presidir a rede, a rede de bitcoin é descentralizada. Todo mundo fica de olho em todo mundo.

Ninguém precisa conhecer ou confiar em ninguém. Assumindo que tudo está funcionando como planejado, os protocolos criptográficos garantem que cada bloco de transações seja aparafusado ao último de uma cadeia longa e imutável.

Mineração

O processo que mantém esse livro público sem confiança é conhecido como mineração. Subjacente à rede de usuários de bitcoin que negociam a criptomoeda entre si, há uma rede de mineradores, que registram essas transações na blockchain.

Gravar uma série de transações é trivial para um computador moderno, mas a mineração é difícil porque o software do bitcoin torna o processo artificialmente demorado. Sem a dificuldade adicional, as pessoas poderiam falsificar transações para enriquecer a si mesmas ou à falência de outras pessoas. Eles poderiam registrá-lo no blockchain e acumular transações tão triviais sobre ele, que desembaraçar a fraude se tornaria impossível.

Da mesma forma, seria fácil inserir transações fraudulentas em blocos passados. A rede se tornaria uma bagunça extensa e cheia de spam de livros concorrentes, e o bitcoin seria inútil.

Combinar "prova de trabalho" com outras técnicas criptográficas foi o avanço de Satoshi. O software da Bitcoin ajusta a dificuldade que os mineradores enfrentam para limitar a rede a um novo bloco de transações de 1 megabyte a cada 10 minutos. Dessa forma, o volume de transações é digerível. A rede tem tempo para examinar o novo bloco e o razão que o antecede, e todos podem chegar a um consenso sobre o status quo. Existe um "garfo" - isto é, a corrente se divide em versões divergentes - a corrente mais longa é considerada a mais válida, já que o maior trabalho foi feito nela. (Para leitura relacionada, consulte "Como comprar Bitcoin")

Hashes

Aqui está uma descrição um pouco mais técnica de como a mineração funciona. A rede de mineradoras, espalhadas por todo o mundo e sem vínculo entre si por laços pessoais ou profissionais, recebe o último lote de dados da transação. Eles executam os dados através de um algoritmo criptográfico que gera um "hash", uma sequência de números e letras que verifica a validade das informações, mas não revela as informações em si. (Na realidade, essa visão ideal de mineração descentralizada não é mais precisa, com fazendas de mineração em escala industrial e poderosos pools de mineração formando um oligopólio. Mais sobre isso abaixo.)

Dado o hash 000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30, não é possível saber quais transações o bloco relevante (# 480504) contém. No entanto, você pode usar um monte de dados que pretendem ser o bloco # 480504 e garantir que eles não tenham sido violados. Se um número estivesse fora do lugar, não importa quão insignificante, os dados gerariam um hash totalmente diferente. Se você executar a declaração de independência por meio de uma calculadora de hash, obterá 839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350. Exclua o período após "enviado a um mundo sincero" e você obterá 800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4. O que é mais do que um pouco diferente.

Essa tecnologia permite que a rede bitcoin verifique instantaneamente a validade de um bloco. Seria incrivelmente demorado vasculhar todo o livro para garantir que a pessoa que estava explorando o lote mais recente de transações não tentasse nada engraçado. Em vez disso, o hash do bloco anterior aparece dentro do novo bloco. Se os mínimos detalhes tivessem sido alterados no bloco anterior, esse hash mudaria. Mesmo se a alteração fosse de 20.000 blocos na cadeia, o hash desse bloco desencadearia uma cascata de novos hashes e daria início à rede.

Gerar um hash não é realmente um trabalho, no entanto. O processo é tão rápido e fácil que maus atores ainda podem enviar spam à rede e, talvez, com poder de computação suficiente, repassar transações fraudulentas a alguns quarteirões da cadeia. Portanto, o protocolo bitcoin exige prova de trabalho.

Isso é feito jogando uma bola curva para os mineiros: o hash deles deve estar abaixo de um determinado alvo. É por isso que o hash do bloco # 480504 começa com uma longa sequência de zeros. É minúsculo. Como toda cadeia de dados gera um e apenas um hash, a busca por uma quantidade suficientemente pequena envolve a adição de nonces ("números usados ​​uma vez") ao final dos dados. Portanto, um mineiro executará [os dados]. O hash é muito grande, tente novamente. [thedata] 1. Muito grande. [thedata] 2. Por fim, [thedata] 93452 gera um hash começando com o número necessário de zeros.

O bloco extraído será transmitido para a rede para receber confirmações, que demoram mais uma hora, embora ocasionalmente muito mais tempo, para serem processadas. (Mais uma vez, essa descrição é simplificada. Os blocos não são totalmente separados por hash, mas divididos em estruturas mais eficientes chamadas árvores Merkle.)

Dependendo do tipo de tráfego que a rede está recebendo, o protocolo do bitcoin exigirá uma seqüência de zeros mais longa ou mais curta, ajustando a dificuldade de atingir uma taxa de um novo bloco a cada 10 minutos. A dificuldade atual é de cerca de 2, 603 ​​trilhões, acima de 1 em 2009.

A mineração é intensiva, exigindo equipamentos grandes e caros e muita eletricidade para alimentá-los. E é competitivo. Não há como dizer o que o nonce funcionará, então o objetivo é explorá-los o mais rápido possível.

Os mineiros começaram a formar piscinas, dividindo as recompensas entre si. E as recompensas são suculentas. Toda vez que um novo bloco é extraído, o minerador de sucesso recebe um monte de bitcoin recém-criado. No começo, era 50, mas depois caiu para 25, e agora é 12, 5 (cerca de US $ 64.000 em abril de 2019).

A recompensa continuará caindo pela metade a cada 210.000 blocos, a cada quatro anos, até atingir zero. Nesse ponto, todos os 21 milhões de bitcoins serão minerados e os mineradores dependerão apenas de taxas para manter a rede.

O fato de os mineradores terem começado a se organizar em piscinas preocupa alguns. Se um pool exceder 50% do poder de mineração da rede, seus membros poderão gastar moedas, reverter as transações e gastá-las novamente. Eles também poderiam bloquear as transações de outras pessoas.

Isso poderia significar o fim do bitcoin, mas mesmo um ataque de 51% provavelmente não permitiria que os maus atores revertessem transações antigas, porque a exigência de prova de trabalho torna esse processo tão trabalhoso. Para voltar e alterar o blockchain, um pool precisaria controlar uma grande maioria da rede que provavelmente seria inútil. Quando você controla toda a moeda, com quem negociar?

Um ataque de 51% é uma proposta financeiramente suicida, do ponto de vista dos mineiros. Quando o Ghash.io, um pool de mineração, alcançou metade do poder de computação da rede em 2014, ele se separou voluntariamente para manter a confiança no valor do bitcoin. Outros atores, como governos, podem achar interessante a ideia de um ataque desse tipo.

Outra fonte de preocupação relacionada aos mineradores é a tendência prática de se concentrar em partes do mundo onde a eletricidade é barata, como a China ou, após uma repressão chinesa no início de 2018, Quebec.

Chaves e carteiras

A propriedade do Bitcoin se resume a dois números, uma chave pública e uma chave privada. Uma analogia aproximada é um nome de usuário (chave pública) e uma senha (chave privada). Um hash da chave pública chamada endereço é aquele exibido na blockchain. O uso do hash fornece uma camada extra de segurança.

Para receber bitcoin, basta que o remetente saiba seu endereço. A chave pública é derivada da chave privada, que você precisa enviar bitcoin para outro endereço. O sistema facilita o recebimento de dinheiro, mas exige a verificação da identidade para enviá-lo.

Para acessar o bitcoin, use uma carteira, que é um conjunto de chaves. Eles podem assumir diferentes formas, de aplicativos Web de terceiros que oferecem cartões de seguro e débito a códigos QR impressos em pedaços de papel. A distinção mais importante é entre carteiras "quentes", conectadas à Internet e, portanto, vulneráveis ​​a hackers, e carteiras "frias", que não estão conectadas à Internet.

Muitos usuários optam por usar trocas como o Coinbase, colocando a troca no controle das chaves privadas.