ATO II

A máquina da confiança

De um único computador de mesa a uma usina de energia, e o halving escrito no código. Um ideal não basta; a coisa precisa funcionar de fato. Esta sala desmonta a máquina: mineradores competem com pura capacidade de computação pelo direito de escrever, milhares de nós pelo mundo verificam de forma independente o mesmo conjunto de regras, e o registro fica mais difícil de alterar quanto mais antigo é. Sem centro algum, desconhecidos acabam compartilhando um único livro-razão que ninguém consegue renegar.

A máquina da confiançaDe 2009 até hojePoder de mineração · Consenso · Halving
Peças principais

Hardware real de todas as gerações (CPU→GPU→FPGA→ASIC) · a história da taxa de hash e da dificuldade da rede · relatos primários e registros on-chain de três eventos reais de consenso.

Em resumo

Este livro-razão é difícil de reescrever porque a rede inteira o mantém por meio da competição por poder de mineração e de regras de consenso — nenhuma parte isolada está no comando, e o custo de reescrevê-lo cresce com o poder de mineração total da rede. O argumento tem limites conhecidos; veja “O que continua em disputa” na peça sobre o ataque de 51%, nesta sala.

Núcleo I

Como a máquina funciona

cinco partes, nenhuma dispensável

A máquina da confiança · visão geral

Veja a floresta antes das árvores. Imagine o sistema como engrenagens que se encaixam — cinco peças, nenhuma dispensável, que juntas fazem a ausência de confiança (“trustless”) funcionar. Entenda o conjunto e depois aprofunde-se em cada parte nas peças abaixo.

Um vídeo sobre como o bitcoin funciona como máquina de confiança: um livro-razão público, assinaturas digitais, prova de trabalho, a cadeia mais longa e incentivos, e como as cinco peças se encaixam. Vídeo: BTC.com Museum · YouTube
1

Livro-razão público

Um livro-razão que todos podem conferir e do qual cada um guarda uma cópia.

2

Encadeamento criptográfico

Os blocos se encadeiam — altere um, e todos os seguintes se rompem.

3

Prova de trabalho

Para registrar as contas, é preciso antes gastar poder computacional e eletricidade de verdade.

4

Consenso da cadeia mais longa

A rede adota por padrão a cadeia com mais trabalho acumulado.

5

Desenho de incentivos

A contabilidade honesta é recompensada; trapacear custa muito mais do que rende.

Desafio do hash humano

Um hash reduz qualquer dado a uma “impressão digital” de tamanho fixo, impossível de reverter. Minerar é trocar um número e calcular o hash de novo até que o resultado seja pequeno o suficiente: não há atalho, só tentativa após tentativa. Clique sem parar e sinta na pele.

Prova de trabalho e ajuste de dificuldade

O poder de mineração cresceu mais de cem trilhões de vezes, e mesmo assim um bloco continua chegando mais ou menos a cada dez minutos, porque as regras se corrigem sozinhas. A cada 2.016 blocos (cerca de duas semanas), a rede recalibra automaticamente a dificuldade com base no tempo que a última rodada de fato levou: rápido demais, ela aumenta; devagar demais, diminui. Nenhum comitê se reúne, ninguém dá ordens. É uma autorregulação escrita no código.

Ilustração, não dados reais: o hashrate crescente acelera os blocos, e cada ajuste traz o ritmo de volta a dez minutos.
Intervalo de ajusteA cada 2.016 blocos (~14 dias)
Intervalo-alvo entre blocos~10 minutos
Documentação técnica Bitcoin Wiki · Difficulty

Relógio do halving

Tempo até o próximo halving do Bitcoin —

A recompensa de bloco, isto é, os novos bitcoins que um minerador recebe por cada bloco e a única fonte de novas moedas, cai pela metade a cada 210.000 blocos: 50 → 25 → 12,5 → 6,25 → 3,125 BTC. O teto de 21 milhões não depende da promessa de nenhuma instituição: é a consequência aritmética dessa regra de halving. Aqui, a escassez é executada pelo código.

Como uma transação é confirmada sem confiar em ninguém

Acompanhe uma transação real do começo ao fim. A cada etapa, pergunte só uma coisa: em quem você teria de confiar aqui — e que mecanismo tomou esse lugar?

Alice envia bitcoin para Bob. Por trás há quatro passos — assinatura, transmissão, inclusão em um bloco e confirmação — e cada um substitui algo que antes exigia confiança. Vídeo: BTC.com Museum · YouTube
01

Iniciar

Você assina com sua chave privada, provando que “sou eu mesmo”.

02

Transmitir

A transação se espalha pelos nós e entra na mempool.

03

Minerar

Os mineradores disputam; o vencedor a inclui em um bloco.

04

Confirmar

A rede se sincroniza; quanto mais fundo o bloco, mais irreversível.

Em quem se costuma confiarO que a substitui
Confiar que um banco confira seu saldo→Livro-razão público de toda a rede + assinaturas criptográficas
Confiar que alguém mantenha as contas com honestidade→Corrida de poder de mineração (PoW) + regra da cadeia mais longa
Confiar que ninguém vai trapacear→Desenho de incentivos: custo de trapacear > recompensa
Núcleo II

Por que é tão difícil reescrever este livro-razão

a partir do problema do gasto duplo

A solução para o gasto duplo

O problema

Informações digitais podem ser copiadas à vontade; então, o que impede que uma moeda digital seja copiada e gasta duas vezes? Tradicionalmente, um responsável pelos registros, como um banco, conferia os saldos. E sem ele? Esse é o problema do gasto duplo.

A resposta de Satoshi não foi “encontrar alguém mais confiável”, e sim “tornar cara a própria ordem cronológica”. Cada transação é divulgada publicamente e agrupada em blocos, em ordem, e escrever um bloco exige computação real. Para gastar a mesma moeda duas vezes, você precisaria derrubar uma ordem já registrada: refazer todo o trabalho feito depois dela e, ao mesmo tempo, ser mais rápido que todas as outras máquinas do planeta. O gasto duplo nunca foi proibido; ele simplesmente se tornou economicamente inviável.

FonteWhitepaper, §11, Calculations
AutorSatoshi Nakamoto

Imutabilidade

O cabeçalho de cada bloco contém o hash do bloco anterior. Basta alterar um único byte para que esse hash mude, o que invalida a referência guardada pelo bloco seguinte, e a ruptura se propaga em cascata até a ponta da cadeia. Assim, para reescrever o bloco N, você teria de refazer o trabalho de todos os blocos posteriores a N e, ao mesmo tempo, acompanhar uma rede que continua avançando. Não é que as alterações sejam proibidas: é que ninguém consegue arcar com elas.

Rede~70% do hashrate
0
Atacante~30% do hashrate
0
O atacante refaz tudo a partir do bloco N enquanto a rede continua avançando
Ilustração: quem reescreve precisa refazer todo o trabalho após o bloco alterado — e ainda ultrapassar uma rede que não para.
#

Ponteiros de hash

Cada cabeçalho traz o hash do bloco anterior, de modo que qualquer adulteração fica imediatamente visível.

Σ

Trabalho acumulado

Alterar um bloco significa refazer toda a prova de trabalho posterior a ele, e o trabalho se acumula a cada novo bloco.

Quanto mais antigo, mais difícil

Quanto mais fundo um bloco está enterrado, mais perto do impossível fica reescrevê-lo.

Regras de consenso · o que os nós de fato verificam

Este é o ponto mais mal compreendido de todo o museu: quem decide as regras não são os mineradores, e sim os nós. Os mineradores apenas propõem, ao agrupar transações num bloco. Em seguida, cada nó completo do planeta verifica esse bloco de forma independente, item por item: as assinaturas são válidas? Há algum gasto duplo? Os valores fecham? A recompensa respeita a emissão permitida? O bloco está dentro do limite de tamanho? Basta falhar em uma verificação para o bloco ser descartado, não importa quanto poder de mineração o tenha proposto. “Não confie, verifique” não é um slogan: é o que todo nó faz a cada dez minutos.

PROPOSTA DO MINERADORBloco #ARecompensa 3,125 BTC
  • Validade das assinaturas
  • Sem gasto duplo
  • Emissão respeitada
  • Trabalho suficiente
DECISÃO DO NÓ—
Ilustração: o segundo bloco se paga a mais, e todo nó o rejeita — não importa o hashrate de quem propõe.

Validade das assinaturas

Se cada entrada foi assinada legitimamente pela chave privada correspondente.

Sem gasto duplo

Se os UTXOs gastos de fato ainda não tinham sido gastos.

Emissão respeitada

Se a recompensa de bloco corresponde ao que o ciclo de halving atual permite.

Trabalho suficiente

Se o hash do bloco atende à meta de dificuldade atual.

O que fica

Os mineradores propõem; os nós decidem. É por isso que “mais poder de mineração” não significa “a palavra final”. Na disputa sobre o tamanho do bloco, em 2017, o desfecho não foi decidido só pelos mineradores, e o peso de cada lado ainda é controverso; para a história completa, veja a peça “A guerra do tamanho do bloco”, na sala Triunfos e desastres.

Documentação técnica bitcoin.org · Running A Full Node

Cadeia mais longa e convergência de forks

Quando dois mineradores encontram um bloco quase no mesmo instante, a rede passa a ter, por um breve período, duas cadeias. Não é uma falha, e sim uma situação prevista pelo projeto. Cada nó aceita provisoriamente o bloco que viu primeiro e continua minerando. O lado em que cair o bloco seguinte fica mais longo; o outro é abandonado, e seus blocos viram “órfãos”. A divergência se resolve sozinha, pelo poder de mineração, sem nenhum árbitro. Isso também explica as confirmações: quanto mais blocos empilhados sobre a sua transação, mais absurdo é o poder de mineração necessário para revertê-la.

Órfão · suas transações voltam ao mempool

A cadeia cresce normalmente

A divisão se resolve sozinha com o próximo bloco — sem árbitro.
⑂

Forks temporários

Blocos simultâneos geram duas cadeias candidatas, o que é perfeitamente normal.

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Blocos órfãos

Os blocos da cadeia perdedora são descartados, e suas transações voltam para a mempool.

6

Por que esperar seis confirmações

Cada confirmação adicional reduz exponencialmente a chance de um atacante minoritário alcançar a cadeia: esperar é segurança.

O assalto ao livro-razão · ataque de 51%

Reescrever o livro-razão não depende de “rodar mais nós”, e sim de poder de mineração. Arraste o controle deslizante para assumir o papel do atacante: veja quanto custa essa fatia do poder de mineração e que chances ela de fato compra segundo a fórmula da seção 11 do whitepaper.

1

O que conta é o poder de mineração, não rodar nós

Rodar um nó é barato — ele apenas verifica se as transações seguem as regras. O que de fato pode reescrever o livro-razão é “quem tem mais poder de mineração/trabalho”. Um ataque confiável exige controlar >50% do poder de mineração total; com menos, o sucesso ainda é possível, mas as chances caem rapidamente a cada confirmação.

2

O poder de mineração total é enorme; sua distribuição muda com o tempo

O poder de mineração da rede vem de milhares de mineradores e pools no mundo todo. Para passar da metade, você precisaria comprar e operar mais ASICs do que todos os demais participantes juntos, o que significa algo na casa das dezenas de bilhões de dólares em hardware e energia. Mas a concentração não é constante: para a história da participação dos pools, veja “Pools de mineração e concentração” nesta sala.

3

Mesmo que conseguisse, há pouco a roubar

No máximo, você pode gastar duas vezes as suas próprias transações recentes ou censurar temporariamente algumas delas; não pode cunhar moedas do nada, roubar as moedas de outras pessoas nem reescrever a história antiga.

4

A economia do ataque

A seção 6 do whitepaper argumenta que, mesmo com a maioria do poder de mineração, minerar novas moedas seguindo as regras compensa mais do que minar o sistema, porque um sistema quebrado desvaloriza as próprias moedas do atacante. Trabalhos posteriores, como Budish 2018, acrescentam que um ataque também desvalorizaria um hardware de mineração que não serve para mais nada. Sobre as condições em que isso vale, veja “O que continua em disputa” abaixo.

5

Quanto mais antigo o registro, mais difícil alterá-lo

Derrubar um bloco anterior significa refazer todo o trabalho que veio depois dele — o trabalho se acumula com a profundidade, as chances de um atacante minoritário caem exponencialmente, e a comunidade pode detectar a anomalia e reagir.

As chances usam a fórmula da seção 11 do whitepaper: se o atacante controla uma fatia q do poder de mineração e os mineradores honestos, p, a chance de alcançar a cadeia estando z confirmações atrás é de aproximadamente (q/p)^z. O lado dos custos usa alguns números redondos: poder de mineração da rede de cerca de 950 EH/s (mempool.space, setembro de 2026); 200 TH/s por máquina; cerca de US$ 4.000 de hardware e US$ 1.500 de eletricidade no primeiro ano por máquina. Eles indicam apenas a ordem de grandeza, não uma estimativa precisa.
Núcleo III

A corrida pelo poder de mineração

de um computador a uma usina

Mural dos equipamentos de mineração

De um único computador de mesa a uma usina de energia: a evolução do hardware de mineração. CPU→GPU→FPGA→ASIC: cada geração foi aposentada pela taxa de hash e pela eficiência maiores da seguinte.

Catálogo geração a geração · especificações e fontes

Cada máquina aparece com a fonte de suas especificações e de sua imagem.

CPUMineração por CPU2008–2010
2008–2010
GPUMineração por GPU2010–2012
2009
2010–2011
Equipamento de mineração com várias GPUs: seis placas de vídeo ligadas à mesma placa-mãe por cabos extensores PCIe, montadas em uma estrutura aberta
Imagem: Rig de mineração com várias GPUs (c. 2011) · © Charlie Lee

Equipamento de mineração com várias GPUs (estrutura aberta)

4 a 6 placas em paralelo · ≈ 1,5–2,5 GH/s

A única peça desta geração que não era um produto, mas um formato improvisado pelos próprios mineradores. Quando uma placa já não bastava, várias GPUs eram presas em estruturas abertas, ligadas a uma única placa-mãe por risers PCIe, alimentadas por fontes superdimensionadas e resfriadas com ventiladores industriais. A mineração passou de “um computador” a “uma fileira de placas de vídeo”, e eletricidade, calor e espaço físico se tornaram custos centrais pela primeira vez. Todos os princípios de uma fazenda de mineração moderna já estão visíveis nesta bancada.

FPGAMineração por FPGA2011–2012
2011
2012
2011–2012
ASICMineradoras ASIC2013–
2013-01

Canaan Avalon Batch 1

≈ 66 GH/s @ 620W

O primeiro dia da era ASIC. Um chip feito para uma única tarefa, o SHA-256, e mais nada, esmagando em eficiência todas as gerações anteriores; assim que chegou ao mercado, FPGAs e placas de vídeo se tornaram inúteis da noite para o dia: 66 GH/s equivaliam a cerca de 170 placas Icarus — e quem criou a Avalon foi justamente ngzhang (Zhang Nangeng), o mesmo que havia lançado o Icarus. Vale notar que o tiro de largada foi dado pela Canaan, não pela Bitmain: a Avalon chegou primeiro à produção em massa e à entrega, e em poucos anos o domínio passou para a Bitmain. O primeiro lote teve apenas cerca de 300 unidades, e hoje é uma peça de colecionador.

2013
2013
Máquina de mineração Bitmain Antminer S1: estrutura aberta, refrigeração por uma única ventoinha e, à direita, a placa de hash verde exposta
Imagem: Bitmain Antminer S1 · © Bitmain

Bitmain Antminer S1

≈ 180 GH/s @ 360W

A primeira máquina da Bitmain. Nada de notável em si; sua importância está inteiramente em ser o início de uma linha de produtos que duraria mais de uma década: da S1 vieram a S3, a S5, a S7, depois a S9, uma das mineradoras mais usadas de todos os tempos, e em seguida a S21 e a S23 de hoje. Uma retardatária que entrou em 2013 acabou dominando a oferta mundial de poder de mineração.

2016
Máquina de mineração Bitmain Antminer S9: corpo prateado em formato de tubo, ventoinhas nas duas extremidades, placa de controle e cabos planos na parte superior
Imagem: Bitmain Antminer S9 · © Bitmain

Bitmain Antminer S9

13.5 TH/s @ 1323W

Se apenas uma máquina merecesse uma biografia, seria esta. 13,5 TH/s com 1.323 W; depois do lançamento, em 2016, carregou a maior parte da taxa de hash da rede por anos, o que faz dela uma das mineradoras mais usadas e mais longevas já fabricadas; ainda hoje há S9 funcionando onde a energia é barata o bastante. Ela também definiu a forma da mineradora moderna: um tubo prateado, um ventilador em cada ponta, um cabo de rede e um cabo de energia. A maioria das mineradoras refrigeradas a ar desde então seguiu esse modelo.

2020–2022
Frente de uma Bitmain Antminer S19 XP: duas grandes ventoinhas à esquerda; à direita, a fonte de alimentação com três ventoinhas e duas entradas de energia
Imagem: Bitmain Antminer S19 XP · © Bitmain

Bitmain Antminer S19 / S19 Pro / S19 XP

95 / 110 / 140 TH/s

O equipamento padrão da mineração industrial. Três modelos, de 95 a 140 TH/s, atendiam a diferentes preços de energia e estratégias de depreciação, e foram instalados aos milhares em contêineres e galpões. Nessa geração, as mineradoras já não eram discutidas por unidade, mas por megawatt: a variável decisiva na escolha do hardware tinha passado da taxa de hash para os watts por terahash e o prazo de retorno do investimento.

2023–24
Máquina de mineração Bitmain Antminer S21: duas ventoinhas de refrigeração à esquerda e a fonte de alimentação à direita
Imagem: Bitmain Antminer S21 · © Bitmain

Bitmain Antminer S21

200 TH/s @ 3500W · 17.5 J/TH

A mineradora topo de linha de 2023. 200 TH/s, cerca de 15× a S9 de 2016, que por sua vez era umas 200× a Avalon Batch 1 de 2013. Ponha as três lado a lado e você tem um salto de três mil vezes em uma década, uma década em que o ajuste de dificuldade manteve o intervalo entre blocos em dez minutos o tempo todo.

2023–24

MicroBT Whatsminer M60S

186 TH/s @ 3441W · 18.5 J/TH

A prova de que a Bitmain já não está sozinha. A MicroBT foi fundada por um ex-engenheiro de chips da Bitmain e, com a linha Whatsminer, tornou-se o segundo polo do setor, competindo de igual para igual com a série S em eficiência. A diversidade de fornecedores de hardware tem relação direta com a descentralização: se todas as mineradoras do planeta viessem de uma única empresa, a influência latente dessa empresa sobre a rede seria, por si só, um risco sistêmico.

2023–24
Canaan AvalonMiner A1566: corpo branco com o logotipo AvalonMiner, duas ventoinhas à direita e, na parte superior, a placa de controle e a porta de rede
Imagem: Canaan AvalonMiner A1566 · Canaan official product image · displayed with permission

Canaan Avalon A1566

185 TH/s @ 3420W · 18.5 J/TH

A máquina que fecha o ciclo. Foi a Canaan que construiu o primeiro ASIC comercial do mundo, em 2013, e mais de uma década depois ela continua na disputa. Compare lado a lado os três modelos topo de linha da geração 2023–24 e surge um quadro bem diferente dos primeiros anos: S21 com 17,5, M60S com 18,5 e A1566 com 18,5 J/TH. A diferença entre os três fabricantes encolheu para uma casa decimal, enquanto em 2013 a distância entre a Avalon e a Antminer S1 ainda era de quatro a cinco vezes. A concorrência entrou em sua fase atuarial, e a barreira desse negócio passou de “você consegue fabricar o chip?” para “quanto a mais você consegue computar por joule?”.

NotaAs especificações vêm principalmente da tabela “Mining hardware comparison” da Bitcoin Wiki e do ASIC Miner Value. A Butterfly Labs encerrou as atividades em 2014.

Fazenda de mineração

Em dezessete anos, a forma física da mineração passou de um computador de mesa a instalações industriais medidas em megawatts. O que impulsionou essa mudança não foi o poder de mineração em si, mas o custo por unidade de poder de mineração: com a recompensa de bloco fixada pelo protocolo e novos concorrentes chegando sem parar, a única margem que restava estava em converter cada quilowatt-hora no maior número possível de hashes. Essa única restrição remodelou o hardware, depois os edifícios, depois a localização — e acabou transformando a mineração em um negócio de eletricidade.

2009–2010

Hardware doméstico

Rodava em computadores pessoais, com consumo na casa de cem watts, indistinguível do uso doméstico comum. Nesta fase não havia “fazendas”: o poder de mineração da rede era baixo o bastante para que uma única máquina ainda tivesse uma chance real de encontrar um bloco, e a concentração era desnecessária.

2011–2013

Salas de máquinas improvisadas

Com o surgimento dos equipamentos com várias GPUs, uma única máquina passou a consumir na casa de um quilowatt, e a fiação e a ventilação domésticas se tornaram o fator limitante. Os mineradores se mudaram para garagens e galpões — espaços que podiam ser adaptados — e, pela primeira vez, tiveram de lidar com reforço da instalação elétrica e ventilação forçada. É aqui que começa o problema da sala de máquinas.

2013–2017

Localização ditada pelo preço da energia

Os ASICs melhoraram a eficiência em ordens de grandeza e elevaram a densidade térmica a um ponto em que ela precisava ser levada em conta no projeto. O hardware é um custo único que pode ser amortizado; a eletricidade se repete todo mês. A partir desta etapa, a localização deixou de ser uma questão de conveniência e passou a ser uma questão de onde a energia seria mais barata no longo prazo.

2018–

Escala industrial e financeira

As instalações passam a ser medidas em megawatts, e surgem os contratos de hospedagem (hosting) e as mineradoras de capital aberto. Alguns operadores firmam com a rede elétrica contratos de fornecimento interruptível, desligando as máquinas nos períodos de sobrecarga em troca de compensação — o que transforma a mineração de simples consumidora de eletricidade em uma carga despachável.

Três variáveis que decidem a localização

Preço da energia — o principal custo operacional e, portanto, o que define o ponto de equilíbrio. Condições de resfriamento — a temperatura ambiente e o método de resfriamento determinam juntos quanta eletricidade adicional se gasta para dissipar o calor; o resfriamento a ar depende do clima, enquanto o resfriamento a água e por imersão trocam um custo inicial mais alto por um teto maior de densidade térmica e tornam possível o reaproveitamento do calor. Estabilidade regulatória — uma vez instalado, o hardware não pode ser transferido facilmente de uma hora para outra, de modo que a previsibilidade é, ela mesma, um custo. Desde 2021, essa variável passou a ter um peso visivelmente maior na maioria das decisões de localização.

Um teste de campo em 2021

Quando a China baniu totalmente a mineração, o poder de mineração que respondia por quase metade da rede (cerca de 46% em abril de 2021) foi forçado a se mudar para outros países em poucos meses. Este continua sendo o teste de estresse mais direto das três variáveis acima: o hardware pode ser transportado, mas a energia barata e um ambiente político estável não, de modo que a mudança não foi uma dispersão uniforme, e sim uma reconcentração na América do Norte, na Ásia Central e em outras regiões. A rede em si não foi afetada — o ajuste de dificuldade trouxe automaticamente o intervalo entre blocos de volta aos dez minutos. O episódio está exposto na sala Triunfos e desastres.

Sobre a energia

Que energia a mineração de fato consome e como seu custo ambiental deve ser avaliado é uma questão em aberto, sobre a qual há várias posições. Entre as afirmações citadas com frequência estão a de que a mineração pode absorver energia excedente (curtailed) e isolada (stranded) e a de que o custo energético por transação é excessivo; cada uma se apoia em premissas metodológicas próprias, e cada uma tem seus críticos. O museu não se pronuncia aqui. Três posições são expostas lado a lado, cada uma com uma fonte primária, em “Energia: a prova de trabalho vale a pena?”, na sala Cultura e futuro.

Interior de uma fazenda de mineração de bitcoin: dos dois lados de um longo corredor, racks repletos de máquinas cujas luzes indicadoras formam faixas verdes no escuro
Imagem: Interior de uma fazenda de mineração de bitcoin · Foto: Marko Ahtisaari · CC BY 2.0 · recortada
Manutenção de mineradoras: ventoinhas e três placas de hash desmontadas sobre uma mesa, ao lado de dois gabinetes de Antminer S9
Imagem: Manutenção de uma mineradora: ventoinhas e placas de hash retiradas de uma Antminer S9 · Foto: Steve Rainwater · CC BY-SA 2.0 · recortada

História da taxa de hash e da dificuldade

De alguns milhões de hashes por segundo na era das CPUs a quase mil exahashes por segundo hoje: cerca de catorze ordens de grandeza desde 2009. É a história em dados de uma corrida armamentista e também a resposta quantitativa à pergunta de por que este livro-razão fica cada vez mais difícil de alterar: o poder de mineração é o fosso que protege o livro-razão.

MH/s10⁶milhões por segundo2009 · era da CPU: milhões por segundo
GH/s10⁹bilhões por segundo
TH/s10¹²trilhões por segundo
PH/s10¹⁵quatrilhões por segundo
EH/s10¹⁸quintilhões por segundo
≈1,000 EH/s10²¹≈ sextilhões por segundoHoje
Cada degrau multiplica por mil; do primeiro até hoje são cerca de quinze ordens de grandeza.
Fonte dos dadosCambridge CCAF (CBECI)
PeríodoDe 2009 até hoje · atualização contínua
Núcleo IV

O consenso em ação

três episódios históricos reais

O incidente do estouro de valor

15 de agosto de 2010, bloco 74638: um bug de estouro de inteiro (um número grande demais para o programa representar “dá a volta” e vira um valor errado) permitiu que alguém criasse do nada cerca de 184,5 bilhões de BTC, muito além do teto de 21 milhões. Deveria ter sido fatal. Em vez disso, em cerca de cinco horas foi lançada uma versão corrigida com uma regra de soft fork que rejeitava a transação do estouro; no dia seguinte (16 de agosto), a cadeia sem essa transação ultrapassou a outra no bloco 74691, tornou-se a cadeia mais longa, e a cadeia defeituosa foi abandonada de vez. É o episódio que mais vale lembrar: o livro-razão se corrige, e a escassez é protegida por regras e pessoas, juntas.

74637
Cadeia com a transação de overflow
2010-08-15 · bloco 74638Abandonada pela rede
Cadeia corrigida
Correção lançada em cerca de cinco horasNo dia seguinte ultrapassou no bloco 74691 e virou a mais longa
O registro se corrige sozinho: a versão corrigida rejeita o overflow, e a nova cadeia substitui a antiga ao acumular mais trabalho.
Data2010-08-15 · Block 74638
Identificador da vulnerabilidadeCVE-2010-5139
Tempo de correção~5 horas · soft fork

O fork acidental de 2013

Março de 2013, bloco 225430: duas versões do software Bitcoin discordaram sobre a validade de um mesmo bloco. Não foi o fork temporário causado por blocos simultâneos, e sim uma divergência na aplicação das regras, e a rede se dividiu acidentalmente em duas cadeias. Em poucas horas, os mineradores se coordenaram para voltar à versão antiga do software, levando a maior parte do poder de mineração de volta à cadeia aceita pela versão antiga, e a rede se reunificou. O relatório pós-incidente BIP 50, escrito depois por Gavin Andresen, é um importante documento primário sobre como uma rede descentralizada lida com divergências: ele registra como se deu a coordenação e também o quanto o sistema dependeu de pessoas.

225429
Cadeia aceita pela versão nova
Considera válido o bloco 225430Abandonada
Cadeia aceita pela versão antiga
Rejeita esse blocoVirou a única cadeia quando os mineradores reverteram a versão
Quando as regras foram aplicadas de formas diferentes, os participantes se coordenaram para voltar a uma só cadeia.
Gavin Andresen falando no palco
Imagem: Gavin Andresen, autor do BIP 50 (Web Summit 2014) · Foto: Stephen McCarthy / Sportsfile · CC BY 2.0 · recortada e retocada
Data2013-03 · Block 225430
Relatório pós-incidenteBIP 50 · Gavin Andresen

Os pools e o problema da concentração

Para um minerador sozinho, encontrar um bloco é como ganhar na loteria — uma renda extremamente instável. Os pools reúnem o poder de mineração de milhares de mineradores e dividem as recompensas conforme a contribuição de cada um, trocando “um prêmio raro” por pequenos pagamentos regulares.

De uma única máquina às fazendas, aos pools e à rede inteira: como o poder de processamento se concentra e o que essa concentração pode e não pode fazer. Os pools coordenam, mas cada nó continua decidindo se um bloco é válido. Vídeo: BTC.com Museum · YouTube
Um alerta real · GHash.io, 2014

Mas os pools levantam a questão mais aguda desta sala: se o poder de mineração se concentra demais, “ninguém está no comando” continua valendo? Em junho de 2014, o pool GHash.io chegou a ultrapassar 50% da taxa de hash da rede por cerca de 24 horas. Não houve ataque. O que houve foi pressão pública da comunidade e a saída voluntária de mineradores e, em julho, o GHash.io se comprometeu a limitar sua participação a 39,99%. A crise foi resolvida pela autocorreção dos participantes, e não por alguma instituição. Fica também o lembrete: a descentralização do poder de mineração exige manutenção contínua. Ela não é automática.

DataBrevemente >50% em junho de 2014 · limite de 39,99% assumido em julho de 2014

Um livro-razão sem guarda-livros

Conclusão
De volta à pergunta inicial

Em todo esse percurso, ninguém tomou decisão alguma — regras, criptografia e incentivos funcionaram automaticamente. Mesmo sem guarda-livros, a mesma moeda não pode ser gasta duas vezes, e desconhecidos conseguem concordar sobre um único livro-razão imutável.

Fatos essenciais

  • Oferta máxima de 21.000.000 — fixada no código, imutável.
  • A recompensa cai pela metade a cada 210.000 blocos (~4 anos).
  • Um novo bloco é produzido aproximadamente a cada 10 minutos.
  • Dezenas de milhares de nós no mundo todo mantêm um único livro-razão compartilhado.
  • Reescrever o livro-razão exige a maioria do poder de mineração — um ataque de 51%.
  • O hardware de mineração evoluiu: CPU → GPU → FPGA → ASIC.
A seguirTudo na blockchain
Guia do museuMuseu BTC.com
O que você gostaria de saber sobre o Bitcoin?
Respostas baseadas nas exposições do museu e em fontes públicas