A mineração de Bitcoin requer poder computacional em vez de habilidades matemáticas avançadas.
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Os mineradores de Bitcoin não resolvem problemas matemáticos complexos, eles adivinham números. Embora “resolver quebra-cabeças matemáticos” seja uma descrição comum da mineração de Bitcoin, o processo é uma loteria digital em grande escala na qual os mineradores competem para gerar números aleatórios até encontrarem um que atenda a determinados critérios muito semelhantes. É importante ressaltar que não há como calcular diretamente o número correto. Como os cálculos reversos não são possíveis por definição, os mineradores só podem tentar números diferentes até encontrarem um que funcione.
A principal diferença está nos cálculos e cálculos. Problemas de matemática como cálculo exigem resolução de problemas passo a passo. Minerar é como jogar uma moeda e tentar tirar cara 10.000 vezes seguidas. Embora pareça impossível para os humanos, as máquinas modernas de mineração fazem trilhões de tentativas por segundo para encontrar a combinação certa. Nenhum computador pode resolver um quebra-cabeça melhor do que outro. Tudo o que você pode fazer é adivinhar mais rapidamente.
Você também pode extrair Bitcoin usando papel e lápis calculando manualmente o hash SHA-256. Embora seja impraticável, pois cada cálculo pode levar horas, está comprovado que a mineração não requer matemática avançada, apenas persistência e tentativa de números diferentes até encontrar um que funcione. Quer você use papel ou armazém mecânico, o processo é o mesmo, apenas a velocidade é diferente.
Como o sucesso da mineração depende do número de tentativas, os computadores comuns rapidamente se tornaram ineficientes. Como qualquer outro negócio de produção, a mineração exige actualmente investimento de capital em equipamento especializado. Os mineradores normalmente compram máquinas ASIC que custam entre US$ 500 e US$ 20.000 cada. Isto resultou na transferência da maior parte da mineração para instalações industriais, enquanto os mineiros individuais continuam a operar com investimentos de capital apropriados.
A mineração converte energia elétrica em calor por meio do processo físico de elétrons que passam por circuitos semicondutores durante a computação. Quando um computador processa esses cálculos, aproximadamente 95% da eletricidade consumida é convertida em energia térmica. Esta propriedade levou fabricantes e amadores a desenvolver dispositivos de dupla finalidade – aquecedores e caldeiras dedicados – para aquecer espaços residenciais, reduzir custos de aquecimento e, em alguns casos, até gerar um lucro modesto durante a mineração de Bitcoin.
Algumas mineradoras de pequena escala concentram-se na reciclagem de calor, enquanto as operações maiores procuram áreas onde a eletricidade seja barata. Países ricos em energias renováveis, como o Butão, que extraiu 750 milhões de dólares em Bitcoins utilizando energia hidroeléctrica dos rios Himalaias, estão a explorar como os países podem transformar a capacidade inexplorada de energia renovável em grande economia.
Como funciona o cálculo de hash do Bitcoin
Quando um usuário faz uma transação Bitcoin, ele entra em um conjunto de operações pendentes aguardando validação. Os mineradores combinam transações pendentes de Bitcoin em blocos e adicionam números aleatórios a eles. Cada minerador compete para ser o primeiro a verificar um bloco. Esses blocos são então verificados por milhares de nós Bitcoin na rede. Esses dados são processados com a fórmula SHA-256 para gerar um código de 64 caracteres denominado hash. Um hash só é elegível se o Bitcoin cair abaixo de um valor alvo de rede definido e mantido. Esta meta representa o nível de dificuldade desejado. Todos os novos hashes devem começar com um certo número de zeros definido por este valor. Os mineiros continuam tentando diferentes números aleatórios até encontrarem um hash que atenda aos critérios.
A rede Bitcoin monitora a rapidez com que os mineradores conseguem encontrar um hash válido. A cada 2.016 blocos, a rede ajusta o valor alvo. Se um minerador encontrar um bloco muito rapidamente, a rede reduz seu alvo e exige um número de hash menor. Quanto mais lento o bloco for descoberto, maior será o alvo. Este sistema regulador mantém uma taxa constante de um novo bloco a cada 10 minutos, independentemente da potência total de mineração.