mineração é uma parte fundamental da segurança das blockchains de Prova de Trabalho. Ao computar hashes com determinadas propriedades, os participantes conseguem garantir a segurança das redes de criptomoedas sem a necessidade de uma autoridade central.
Quando o Bitcoin foi lançado em 2009, qualquer pessoa com um computador comum poderia competir com outros mineradores para adivinhar um hash válido para o próximo bloco. Isso porque a dificuldade de mineração era baixa e não havia muita taxa de hash na rede. Portanto, não era necessário ter hardware especializado para adicionar novos blocos à blockchain.
No entanto, à medida que mais pessoas começaram a minerar Bitcoin, tornou-se evidente que os computadores que podiam calcular mais hashes por segundo teriam mais chances de encontrar blocos. Isso causou uma grande mudança no ecossistema da mineração. Os mineradores se envolveram em uma espécie de corrida armamentista, lutando para obter uma vantagem competitiva.
Após testar diferentes tipos de hardware, como CPUs, GPUs e FPGAs, os mineradores de Bitcoin acabaram adotando os ASICs – Circuitos Integrados Específicos de Aplicação. Esses dispositivos de mineração não permitem que você navegue na Binance Academy ou compartilhe fotos de gatos no Twitter.
Os ASICs são projetados especificamente para computar hashes e fazem isso de forma incrivelmente eficiente. Na verdade, eles são tão eficientes nessa tarefa que o uso de outros tipos de hardware para a mineração de Bitcoin se tornou bastante incomum.
O que é um pool de mineração?
Ter um bom hardware de mineração por si só não é suficiente. Você pode ter vários ASICs potentes, mas ainda assim seria apenas uma gota no oceano da mineração de Bitcoin. As chances de você minerar um bloco são bastante baixas, mesmo que você tenha gasto muito dinheiro com hardware e eletricidade.
Ao minerar individualmente, não há garantia de quando você será pago com uma recompensa em bloco, ou até mesmo se será pago. Se você busca uma receita consistente, terá muito mais sorte ao participar de um pool de mineração.
Vamos supor que você e outros nove participantes possuam 0,1% do poder total de hash da rede cada um. Isso significa que, em média, você esperaria encontrar um bloco a cada mil blocos. Com uma estimativa de 144 blocos minerados por dia, você provavelmente encontraria um bloco por semana. Dependendo do seu fluxo de caixa e investimento em hardware e eletricidade, essa abordagem de “mineração individual” pode ser uma estratégia viável.
No entanto, e se essa receita não for suficiente para obter lucro? Nesse caso, você pode se juntar aos outros nove participantes mencionados anteriormente. Se todos vocês combinarem seu poder de hash, vocês teriam 1% da taxa de hash da rede. Isso significa que vocês encontrariam um bloco a cada cem blocos, em média, o que dá de um a dois blocos por dia. Em seguida, vocês poderiam simplesmente dividir a recompensa e compartilhá-la entre todos os mineradores envolvidos.
Em suma, acabamos de descrever um pool de mineração. Eles são amplamente utilizados hoje em dia, uma vez que garantem um fluxo de receita mais estável para os membros.
Como funcionam os pools de mineração?
Normalmente, um pool de mineração coloca um coordenador responsável por organizar os mineradores. Esse coordenador se certificará de que os mineradores estejam usando valores diferentes para o nonce, para que não estejam desperdiçando poder de hash tentando criar os mesmos blocos. Os coordenadores também serão responsáveis por dividir as recompensas e pagá-las aos participantes. Existem vários métodos diferentes usados para calcular o trabalho feito por cada minerador e recompensá-los de acordo com isso.
Pools de mineração baseados em Pay-Per-Share (PPS)
Um dos esquemas de pagamento mais comuns é o Pay-Per-Share (PPS). Nesse sistema, você receberá uma quantia fixa para cada “share” que você enviou.
Uma share é um hash usado para acompanhar o trabalho de cada minerador. A quantia paga por cada share é nominal, mas isso se acumula ao longo do tempo. Vale ressaltar que uma share não é um hash válido na rede, ela é apenas um hash que atende às condições estabelecidas pelo pool de mineração.
No sistema PPS, você é recompensado independentemente de o seu pool resolver um bloco ou não. O operador do pool assume o risco, então eles provavelmente cobrarão uma taxa considerável – seja antecipadamente dos usuários ou da futura recompensa em bloco.
Pools de mineração baseados em Full Pay-Per-Share (FPPS)
O modelo FPPS utiliza o sistema PPS, mas os participantes do pool também recebem uma parte das taxas de transação. O FPPS calcula isso tirando uma média de uma transação de rede padrão durante um período recente e distribuindo essa média com base nas shares enviadas.
Pools de mineração baseados em Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)
Outro esquema popular é o Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). Ao contrário do PPS, o PPLNS recompensa os mineradores apenas quando o pool consegue minerar um bloco. Quando o pool encontra um bloco, ele verifica as últimas N shares enviadas (N varia dependendo do pool). Para receber sua recompensa, o pool divide o número de shares que você enviou por N e multiplica o resultado pela recompensa do bloco (descontando a porcentagem do operador).
Vamos dar um exemplo. Se a recompensa atual do bloco for de 12,5 BTC (sem taxas de transação) e a taxa do operador for de 20%, a recompensa disponível para os mineradores é de 10 BTC. Se N for 1.000.000 e você tiver enviado 50.000 shares, você receberia 5% da recompensa disponível (ou 0,5 BTC).
Existem várias variações desses dois esquemas, mas esses são os mais comumente mencionados. Vale ressaltar que, embora estejamos falando de Bitcoin, a maioria das criptomoedas PoW populares possui pools de mineração. Alguns exemplos incluem Zcash, Monero, Grin e Ravencoin.
Os pools de mineração representam uma ameaça à descentralização?
Quando se fala em pools de mineração, é natural surgirem preocupações sobre a descentralização do Bitcoin. Afinal, a força do Bitcoin reside no fato de que nenhuma entidade única controla a blockchain. Mas e se alguém adquirir a maioria do poder de hash?
Essas são questões válidas. Se uma única entidade puder adquirir 51% do poder de hash da rede, ela poderá lançar um ataque de 51%. Isso permitiria que a entidade censurasse transações e revertesse transações antigas, causando um grande impacto no ecossistema das criptomoedas.
Os pools de mineração aumentam o risco de um ataque de 51%? A resposta é: talvez, mas é improvável.
Em teoria, os quatro principais pools de mineração poderiam se unir para controlar a rede. No entanto, isso não faria muito sentido. Mesmo que conseguissem realizar um ataque, o preço do Bitcoin provavelmente despencaria, já que suas ações minariam a confiança no sistema. Além disso, as moedas adquiridas perderiam valor.
Além disso, os pools não necessariamente possuem os equipamentos de mineração. As entidades direcionam suas máquinas para o servidor do coordenador do pool, mas são livres para migrar para outros pools. É do interesse tanto dos participantes quanto dos operadores do pool manter o ecossistema descentralizado. Afinal, eles só ganham dinheiro se a mineração continuar sendo lucrativa.
Houve algumas ocasiões em que pools de mineração cresceram a um tamanho considerado preocupante. No entanto, geralmente o pool (e seus mineradores) tomam medidas para reduzir o poder de hash.
Considerações finais
A paisagem da mineração de criptomoedas foi para sempre alterada com a introdução do primeiro pool de mineração. Eles podem ser altamente benéficos para os mineradores que desejam obter pagamentos mais consistentes. Com muitos esquemas diferentes disponíveis, é provável que os mineradores encontrem um que melhor atenda às suas necessidades.
Em um mundo ideal, a mineração de Bitcoin seria muito mais descentralizada. No entanto, por enquanto, podemos considerá-la “suficientemente descentralizada”. De qualquer forma, ninguém se beneficia se algum pool adquirir a maioria do poder de hash a longo prazo. Os participantes provavelmente impediriam que isso acontecesse, afinal, o Bitcoin não é controlado pelos mineradores, mas pelos usuários.
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