Bitcoin: A Rede Mais Segura do Planeta? Entenda a Prova de Trabalho

O Bitcoin, uma forma de dinheiro digital que vale dezenas de milhares de dólares, possui uma rede inteira avaliada em centenas de bilhões de dólares.

Tudo isso em ativos completamente digitais, na internet, sem uma única cédula ou moeda guardada fisicamente em um banco.

Agora, imagine a tentação para um hacker de tentar pegar um pedacinho desse valor.

Imagine o lucro que um ataque bem-sucedido a essa rede bilionária renderia.

Pense em quantas pessoas já tentaram atacar o Bitcoin desde 2009 até hoje.

Mesmo com um prêmio bilionário à disposição, nenhum hacker jamais conseguiu realizar um ataque bem-sucedido à rede Bitcoin, e provavelmente nenhum jamais conseguirá.

A segurança do Bitcoin é simples de entender: todas as transações são verificadas e, depois de confirmadas, tornam-se imutáveis. Basicamente, é isso que você precisa saber.

O Maior Poder Computacional do Planeta

O Bitcoin possui o maior poder computacional do planeta Terra dedicado a tornar essa rede completamente imune a ataques.

No coração desse sistema de defesa, existe uma tecnologia conhecida como Prova de Trabalho (Proof of Work).

Atenção: Este não é um aconselhamento financeiro. Leia os avisos e termos antes de prosseguir.

As transações na rede Bitcoin são organizadas dentro de blocos por mineradores e, depois de confirmadas, ficam imutáveis.

Para entender como o Bitcoin é tão seguro, primeiro é preciso compreender o básico do trabalho dos mineradores.

Muitas vezes, as pessoas pensam nos mineradores de Bitcoin apenas como indivíduos que ganham bitcoins.

Mas, na verdade, o papel mais importante dos mineradores é organizar a rede Bitcoin de forma segura.

Como Funciona uma Transação na Rede?

Antes de entrarmos em detalhes, vamos entender o processo geral.

Por exemplo, imagine que você quer enviar Bitcoin para outra pessoa.

Para fazer essas transações, você pode usar uma das várias opções de carteiras.

A carteira é um aplicativo que oferece uma interface amigável para você usar sua chave privada e enviar sua transação para a rede do Bitcoin.

Você pode encontrar diferentes opções de carteiras em sites especializados.

Sua carteira é um aplicativo leve e pequeno, não tendo uma cópia completa da rede Bitcoin.

Na interface da sua carteira, você escolhe a quantidade de bitcoins que deseja enviar para o endereço de um amigo, por exemplo.

Dependendo da carteira, ela também pode adicionar uma quantidade que ela mesma decide sobre o valor das taxas.

Se você possui uma carteira mais avançada, também pode configurar manualmente se prefere pagar mais taxas para ter uma velocidade maior, ou se prefere pagar menos taxas e aguardar mais tempo.

Depois que você confirma, sua carteira se conecta à rede e envia sua transação para a Mempool.

A Mempool: A Sala de Espera das Transações

A Mempool é uma memória temporária intermediária onde as transações pendentes dos usuários ficam momentaneamente armazenadas.

Todas as transações vão primeiro para essa memória temporária, onde ficam esperando serem confirmadas.

Quem faz essa confirmação são os mineradores.

Mineradores são pessoas e empresas que utilizam máquinas especializadas e também se conectam à rede Bitcoin.

Porém, eles desempenham um papel especial de criar blocos novos.

Para criar um bloco, os mineradores confirmam se as transações da Mempool seguiram todas as regras do Bitcoin.

Se tudo estiver ok, os mineradores “empacotam” esses dados dentro de um bloco com várias transações.

Isso adiciona um bloco na blockchain, o banco de dados público e distribuído que junta todos os blocos gerados pelos mineradores.

Cada novo bloco é validado, numerado e acorrentado ao bloco anterior.

O nome blockchain, ou “corrente de blocos”, dá uma ideia do seu funcionamento.

Quando a transação que você faz é validada por um minerador, ela entra no bloco que está adicionado à blockchain.

A transação é finalizada e, depois de confirmações de outros participantes da rede, ela fica registrada de forma definitiva na blockchain, e nunca mais poderá ser alterada.

O Fluxo Simplificado de uma Transação

Para enviar ou receber Bitcoin, você usa um aplicativo de carteira para facilitar e configurar suas transações.

A transação contém informações de uma assinatura válida, quem está enviando, quem está recebendo, a quantidade de bitcoins e quais são as taxas.

Essa transação primeiro fica aguardando na Mempool até que um minerador a inclua dentro de um bloco válido, junto com outras transações.

Se outros pontos da rede confirmarem que está tudo certinho, esse bloco fica permanentemente registrado de forma segura na blockchain.

Essa transação definitiva é à prova de fraudes.

Apesar dessa descrição simplificada ajudar a entender o funcionamento geral do Bitcoin, algumas perguntas podem surgir:

O que o minerador tem de especial? Que tipo de verificação esses mineradores realizam para garantir a segurança? Como um minerador ganha Bitcoin fazendo essa atividade?

Regras de Consenso e a Validação Automática

Existem regras para uma transação ser considerada válida.

Por exemplo, você não pode gastar mais do que tem.

Se você tentasse hackear sua carteira e enviar para a Mempool, ou para outra carteira sua, uma quantidade muito maior de bitcoins do que você possui, daria certo? Não.

Esse tipo de fraude é fácil de ser verificado. Sua transação não seria incluída.

Toda transação precisa ser válida para ser validada, ela tem que seguir uma série de regras matemáticas chamadas “regras de consenso”.

Os mineradores verificam se você não está tentando enviar mais bitcoins do que tem na sua carteira.

Eles também verificam se a transação tem uma assinatura digital válida e se você não está tentando fazer duas vezes a mesma transação (gastar o mesmo Bitcoin mais de uma vez).

Como as regras são matemáticas, toda essa verificação é automática, feita por computadores em frações de segundo, sem nenhuma intervenção humana.

A Prova de Trabalho: O Motor da Segurança

O minerador prepara um bloco contendo várias transações.

Para que esse bloco fique registrado para sempre na blockchain, o minerador precisa apresentar a Prova de Trabalho.

Em troca, ele receberá a recompensa em bitcoins.

Além disso, ele também recebe as taxas de todas as transações que conseguiu encaixar dentro daquele bloco.

Depois, toda a rede confere isso e deixa guardado para sempre na blockchain.

Você deve estar pensando que o minerador tem um bom incentivo para criar a maior quantidade de blocos válidos possível.

Mas como temos certeza de que ele está seguindo todas as regras?

A resposta é que o Bitcoin é uma rede peer-to-peer, uma rede entre pares, entre iguais.

Os outros “nós” da rede, que qualquer um pode operar, verificam todas as informações.

Se alguma coisa não estiver certa, o bloco é rejeitado.

Hashes e a Dificuldade

Imagine um bloco como uma caixa de papel.

Cada transação é como uma folha de papel com suas informações.

O minerador também precisa colocar nessa caixa um tipo de etiqueta com um código especial que comprova que ele trabalhou o suficiente, dedicando máquinas e energia elétrica.

Se esse código especial estiver errado, o bloco não será aceito pela rede.

A Prova de Trabalho é um código difícil de ser descoberto, mas fácil de comprovar se está certo ou errado.

Para entender como tudo isso funciona, é preciso compreender outros dois componentes que tornam o design do Bitcoin simples e elegante: o Hash e o Ajuste de Dificuldade.

O Hash é uma função matemática que ajuda a montar o sistema.

É um número difícil de ser encontrado, porém fácil de verificar.

Uma função Hash é um algoritmo que mapeia dados de comprimento variável para dados de comprimento fixo.

Os valores retornados por uma função Hash são chamados de valores Hash ou simplesmente Hashes.

A função Hash na rede Bitcoin é chamada SHA-256, uma função criptográfica que retorna um número longo de 256 bits.

Quando você insere um certo código na função Hash, ela sempre retornará um número de 256 bits.

O que é fascinante é que, ao digitar uma palavra como “olá”, o resultado é um código longo e complexo.

E uma pequena mudança, como simplesmente adicionar uma vírgula ou tirar um espaço, faz com que o Hash final seja completamente diferente.

Isso é matemática pura.

A Dificuldade da Mineração

Imagine que a rede do Bitcoin exige que um bloco válido precise ter um Hash que comece com um número específico de zeros.

O minerador terá que ficar trocando um pequeno dado extra no bloco (chamado “nonce”) até encontrar um Hash que atenda a essa condição.

Por exemplo, se a condição for que o Hash precise começar com um algarismo zero, o minerador pode ter que testar vários “nonces” até encontrar o correto.

Esse processo, de tentativa e erro, é a Prova de Trabalho.

É muito difícil de conseguir encontrar, mas muito fácil de verificar.

Qualquer outro participante da rede pode simplesmente testar o “nonce” encontrado pelo minerador e verificar se o Hash resultante atende à condição.

Se a condição fosse encontrar um Hash que começasse com dois algarismos zero, a dificuldade aumentaria exponencialmente.

Com três algarismos zero, seria ainda mais difícil.

Experimente fazer isso manualmente: é quase impossível.

Ajuste de Dificuldade: O Equilíbrio da Rede

Essa dificuldade é ajustada automaticamente.

A competição entre os mineradores funciona por causa do ajuste de dificuldade automático.

O incentivo para fazer os cálculos da Prova de Trabalho é que o minerador que descobrir primeiro qual é o número certo é quem vai ganhar a recompensa.

Assim, existe um incentivo financeiro: quanto mais poder computacional um minerador tiver, maior a chance de encontrar a solução primeiro.

Se um monte de gente nova chegar com vários computadores velozes, eles vão encontrar essa resposta muito rápido.

A rede Bitcoin definiu que os blocos devem ser gerados em média a cada 10 minutos.

Então, de tempos em tempos, a própria rede recalcula: se tem um pouco de blocos a mais sendo produzidos, a dificuldade aumenta, sendo necessário encontrar um novo Hash que tenha mais zeros na frente.

Isso retarda a criação de novos blocos.

O contrário também acontece: se, por algum motivo, alguns mineradores desligam máquinas e a quantidade de computadores competindo diminui, a dificuldade diminui e o processo se torna mais fácil.

Esse ajuste de dificuldade é feito a cada duas semanas, aproximadamente.

O objetivo é que a geração de um bloco leve sempre cerca de 10 minutos, tornando o ritmo de geração dos blocos do Bitcoin mais ou menos previsível: um bloco a cada 10 minutos.

Prova de Trabalho: Investimento, Não Desperdício

A Prova de Trabalho é a prova de que um minerador investiu poder computacional para validar uma transação.

Essa Prova de Trabalho é obrigatória para poder registrar um bloco na blockchain, onde ele permanecerá até o fim dos tempos, garantindo a integridade da rede mais segura do planeta.

Isso requer um enorme poder computacional, em máquinas dedicadas que consomem muita energia elétrica.

E esse equipamento, e as contas de energia elétrica, custam dinheiro.

É por isso que o minerador trabalhou, e por isso ele merece ser recompensado.

A Prova de Trabalho é a garantia de que o minerador investiu dinheiro, equipamentos e energia elétrica para validar transações.

Isso garante que a fraude ao Bitcoin se torne economicamente inviável.

Muitos criticam a Prova de Trabalho por causa do consumo de energia elétrica.

No entanto, essa crítica não é válida, pois existem outras atividades bem mais supérfluas que gastam até mais energia elétrica.

Além disso, para que a atividade do minerador seja economicamente viável, ele precisa encontrar fontes de energia baratas, como energia que seria desperdiçada ou fontes de energia renováveis.

Acima de tudo, o uso de recursos reais é um aspecto positivo que une o mundo digital ao mundo físico.

Se qualquer pessoa pudesse criar Bitcoin do nada, com certeza ele valeria muito menos, sendo muito parecido com o dinheiro fiduciário que os governos imprimem sem lastro.

O consumo de energia elétrica é uma das provas de que o minerador investiu dinheiro real para validar o bloco.

A outra prova é que o investimento precisa ser feito em uma máquina capaz de processar vários dados ao mesmo tempo.

Um computador comum, como o que você tem em casa, não é capaz de fazer esse tipo de processamento.

Ele nunca chegará ao resultado antes de computadores dedicados.

Você sempre perderá a competição.

Hoje em dia, essas máquinas de mineração são computadores especializados.

A necessidade de investimentos em equipamentos e energia elétrica para alguém conseguir minerar Bitcoin é proposital.

O “quebra-cabeças” criptográfico é uma maneira de forçar os mineradores a fazerem um investimento.

Toda essa explicação passa por outro campo do conhecimento: a Teoria dos Jogos.

O Bitcoin é Seguro Porque Não Faz Sentido Econômico Burlá-lo

Não faz sentido econômico alguém tentar burlar o sistema.

Uma maneira de tornar a atividade do hacker economicamente inviável é se ele tentar burlar as regras do Bitcoin e não tiver sucesso.

Na prática, não tem como inserir um bloco na blockchain e receber a recompensa.

Imagine se um minerador gastasse um monte de energia para preparar um bloco com a Prova de Trabalho e, na hora de colocar a recompensa para si mesmo, colocasse uma quantidade muito maior do que o permitido.

O que aconteceria?

Os demais nós da rede fariam a verificação e veriam que, embora o “nonce” tenha produzido o Hash que está dentro do alvo de dificuldade, uma das transações do bloco está inválida (o minerador está pegando mais bitcoins do que merece).

Esse bloco será ignorado, e o minerador teria perdido toda a eletricidade e o esforço.

É do interesse do minerador agir de acordo com as regras.

Essa é uma maneira genial de garantir a segurança da rede.

E há quem sugira que Satoshi Nakamoto, o criador do Bitcoin, na verdade foi o matemático John Nash, que ficou popularizado no filme “Uma Mente Brilhante”.

John Nash fez enormes contribuições para a Teoria dos Jogos, e, de uma perspectiva da Teoria dos Jogos, o Bitcoin é elegante e robusto.

Não existe incentivo econômico para tentar burlar as regras do sistema.

Os mineradores trabalham seguindo as regras porque é a melhor coisa que podem fazer.

Todo mundo age de forma egoísta: o primeiro a validar um bloco recebe a recompensa.

Se esse bloco for rejeitado, ele terá perdido e desperdiçado energia e terá que pagar a conta.

Enquanto a recompensa for maior do que o investimento necessário para minerar, sempre haverá mineradores trabalhando honestamente.

A Prova de Trabalho faz com que o Bitcoin seja o sistema financeiro mais regulado do planeta.

Os mineradores sabem que, se eles tentarem incluir no bloco uma única transação que não siga as regras, ou tentarem burlar o sistema de qualquer maneira, eles acabarão perdendo todo o alto investimento que fizeram em equipamentos e energia elétrica.

Isso porque, com qualquer transação inválida, o bloco será rejeitado 100% das vezes.

As regras do Bitcoin são cumpridas por força da matemática.

Você mesmo pode operar um nó da rede Bitcoin.

Usando um computador antigo e uma conexão normal de internet, você consegue operar um nó na rede Bitcoin, e o seu nó é capaz de verificar os blocos produzidos pelos mineradores.

Se o bloco não estiver perfeito, ele é rejeitado.

Descentralização e Imutabilidade

A melhor parte de tudo isso é o seguinte: não existe nenhuma entidade de confiança centralizada.

Qual o motivo dessa vantagem?

Existe uma vulnerabilidade em qualquer sistema que tenha uma autoridade central, como um banco ou um ministro da economia.

Qualquer autoridade de confiança pode ser enganada, pode ser corrompida.

Sistemas centralizados estão sujeitos a mudanças de regras, onde você precisa confiar em uma entidade de poder centralizado para ela não te prejudicar de repente.

Já no caso do Bitcoin, não existe nenhuma entidade para você confiar.

Você simplesmente verifica as regras do jogo.

Toda a regulação é matemática.

Ela não está sujeita a mudanças de humor, de ideologia, de uma entidade central.

Desde 2009 até hoje, as regras da rede nunca foram quebradas.

É tudo baseado em matemática.

Dessa perspectiva, podemos dizer que a rede Bitcoin é o sistema financeiro mais regulado do planeta.

As pessoas costumam dizer que o Bitcoin não é regulado porque não tem uma agência governamental regulando-o, ou porque não tem leis criadas por advogados com palavras que podem ser interpretadas de diferentes maneiras.

Mas a verdade é que o Bitcoin tem regulação, e essa regulação é superior.

As regras são iguais para todos.

São regras matemáticas que não fazem diferença de acordo com a sua idade, sua cidadania, a cor da sua pele, seu gênero, idade, religião ou opinião política.

Isso gera e garante liberdade.

Entendeu agora qual a vantagem da Prova de Trabalho?

Ela tem um custo.

Se não custasse muito dinheiro para minerar, não haveria incentivo para os mineradores serem honestos.

Sem o risco de perder muito dinheiro, ficaria todo mundo tentando burlar as regras, pois não teriam nada a perder.

Se você acompanhou até aqui, deve ter ficado claro o que é a Prova de Trabalho e por que ela é tão importante para transformar o Bitcoin na rede mais segura do planeta.

Se você tinha algum receio com Bitcoin por questões de segurança, agora pode deixar esse medo de lado.

A Imutabilidade da Blockchain

O aspecto mais profundo da Prova de Trabalho é tornar a blockchain imutável.

Além de proteger o Bitcoin contra fraudes, a Prova de Trabalho garante que a blockchain não pode ser alterada, nem agora, nem nunca.

Isso garante que o Bitcoin nunca será hackeado ou controlado por alguém.

Se alguém lhe envia bitcoins, e essa transação está devidamente validada na blockchain, a transação se torna imutável.

A quantidade de poder computacional e de energia elétrica investida nos blocos anteriores torna impossível voltar atrás na história.

Lembre-se que existe um banco de dados público contendo os blocos de dados, um acorrentado ao anterior.

Cada um desses blocos contém dados de outras transações válidas já realizadas.

Para um ataque acontecer, o fraudador teria que recriar a blockchain original inteira.

Ele teria que investir os vários bilhões de dólares que já foram usados em equipamentos e energia elétrica para apresentar a Prova de Trabalho necessária.

Além disso, ele teria que continuar a minerar novos blocos para sustentar essa corrente falsa para sempre, já que a rede sempre seguirá a corrente mais longa e com mais Prova de Trabalho, que tem mais investimento.

Por isso, sustentar uma corrente falsa é completamente inviável economicamente e tecnicamente.

Pode-se afirmar, sem exagero, que o dinheiro que está na rede Bitcoin está mais protegido do que se estivesse no banco mais seguro do planeta.

Ataque de 51% é Improvável

Mesmo que um minerador dominasse 51% da rede, ele ainda assim não conseguiria fraudar o sistema com sucesso.

Algumas pessoas argumentam: “mas se um só indivíduo, ou um grupo trabalhando junto, conquistar 51%, mais da metade das máquinas da rede, ele poderia fraudar o sistema”.

Mas até isso é praticamente impossível.

Em primeiro lugar, hoje não existe no mundo equipamento disponível para alguém chegar e dominar mais da metade da mineração.

Em segundo lugar, o fraudador teria que investir tanto nessa empreitada que acabaria abalando a própria credibilidade do Bitcoin.

Isso arruinaria o valor das moedas que ele está gastando milhões para tentar fraudar.

O restante da rede não ficaria de braços cruzados vendo passivamente um só minerador dominar mais da metade das máquinas.

Viraria notícia, e muita gente venderia o Bitcoin, derrubando o preço e arruinando os planos do fraudador.

Em resumo, é impossível alguém ter recursos suficientes para ter lucro ao adicionar um monte de transações falsas e sustentar uma corrente falsa pelo tempo necessário para transformá-la na corrente principal.

Por tudo isso, o Bitcoin é a rede mais segura do planeta.

Ele está imune a qualquer tentativa de fraude ou de concentração de poder.

Distribuição Justa e Sem Inflação Arbitrária

Nunca existirá uma autoridade central do Bitcoin mudando as regras ou emitindo novas unidades não previstas, o que desvalorizaria o dinheiro que você já possui.

A emissão das novas unidades da moeda é feita pelos próprios mineradores que conseguem uma Prova de Trabalho válida.

Quando um minerador é o primeiro a criar com sucesso um bloco válido, ele insere esse bloco na blockchain e é remunerado tanto pelas taxas pagas por todos que estão fazendo transações, quanto pela criação e distribuição de novos bitcoins, o que é chamado de Recompensa de Bloco.

Essa transação de recompensa não existiria se não fosse para incentivar os mineradores a continuar trabalhando e promovendo a segurança da rede.

Essa recompensa é também o meio pelo qual, de maneira justa, novos bitcoins são distribuídos.

Em vez de existir uma autoridade central que decide por critérios arbitrários quando emitir essas novas moedas, a emissão do Bitcoin é feita de acordo com regras matemáticas e previamente conhecidas por todos.

Isso impede que exista inflação na rede do Bitcoin.

Assim, o valor de seus bitcoins nunca perderá valor por causa de mais inflação ou emissão imprevista de novas moedas.

A emissão de novos bitcoins é limitada.

Nunca haverá mais de 21 milhões de unidades.

Por volta de 2140, acontecerá a última mineração e distribuição de satoshis.

Depois disso, os mineradores continuarão trabalhando e promovendo a segurança da rede, mas serão remunerados apenas pelas taxas pagas em cada transação.

Conclusão

O Bitcoin, que vale centenas de bilhões de dólares, está rodando na internet desde 2009 e, mesmo sendo alvo dos hackers mais sofisticados do planeta, ele nunca foi hackeado e provavelmente nunca será.

Uma das razões para isso é o algoritmo da Prova de Trabalho, que você acabou de conhecer.

Para investir em Bitcoin, você não precisa ter entendido todos os detalhes de como a Prova de Trabalho funciona.

Da mesma maneira que você não precisa entender em detalhes como um avião funciona para aproveitar todas as vantagens de um transporte aéreo.

O que você precisa é entender o geral sobre como o Bitcoin funciona e, principalmente, como você pode investir de maneira segura.

Para se aprofundar nesse universo e aprender a investir com segurança, busque por conteúdos e treinamentos especializados que simplifiquem esse conhecimento.

A compreensão do básico é o seu melhor aliado.

Não faz sentido alguém tentar burlar o sistema Bitcoin, porque se ele fizer isso, com certeza perderá dinheiro.

Quem tem recursos para tentar algum tipo de ação hostil provavelmente estudará e encontrará um incentivo maior participando de forma honesta na rede Bitcoin para receber as recompensas, igual aos demais participantes.

É por isso que até hoje ninguém nunca conseguiu “hackear” o Bitcoin, e é seguro afirmar que nunca conseguirão, pois a blockchain do Bitcoin é imutável.