Tudo o que você precisa saber sobre Bitcoin e Blockchain

O Bitcoin é uma tecnologia digital que permite reproduzir em pagamentos eletrônicos a eficiência dos pagamento com cédulas. Pagamentos com bitcoins são rápidos, baratos e sem intermediários. Além disso, eles podem ser feitos para qualquer pessoa, que esteja em qualquer lugar do planeta, sem limite mínimo ou máximo de valor.

passo a passo bitcoinUm resumo de como funciona o Bitcoin

A tecnologia por trás do Bitcoin é o blockchain, criado para permitir um sistema de transferência descentralizado, que não depende de uma autoridade central.

História do Bitcoin

O Bitcoin foi criado em 2008 por um entusiasta de criptografia que atendia pelo pseudônimo de Satoshi Nakamoto. Em agosto de 2008, ele publicou um artigo chamado “Bitcoin: a peer-to-peer electronic cash system”, detalhando o funcionamento da criptomoeda, e em 3 de janeiro de 2009 o sistema foi colocado no ar.

Ele criou o sistema logo depois da crise de 2008, e a intenção foi justamente criar dinheiro que não dependesse dos bancos. Muita gente perdeu dinheiro com a crise, e a intenção de Nakamoto sempre foi dar o poder sobre o dinheiro para os usuários, em um sistema de regras públicas e definidas por código que só pode ser modificado por consenso.

Até hoje sua real identidade permanece um mistério.

O básico do Bitcoin

O sistema Bitcoin é composto por alguns elementos. O primeiro chamamos de endereço Bitcoin. Seu endereço possui uma chave pública e uma chave privada. Pense na chave pública como sua conta bancária: com esse número você pode enviar e receber Bitcoins da rede. É uma sequência de 26-35 números e letras, que podem atualmente começar de 3 forma diferentes:

  1. P2PKH, que começa com o número 1, ex: 1BvBMSEYstWetqTFn5Au4m4GFg7xJaNVN2.
  2. P2SH, que começa com o número 3, ex: 3J98t1WpEZ73CNmQviecrnyiWrnqRhWNLy.
  3. Bech32, que começa com “bc1”, ex: bc1qar0srrr7xfkvy5l643lydnw9re59gtzzwf5mdq.

Cada uma delas tem um propósito diferente, mas por enquanto basta saber esses são os modelos de endereços públicos possíveis.

A chave privada é como se fosse sua senha – é ela que permite o uso da chave pública. Quando entramos na rede Bitcoin, o que estamos criando é uma chave privada. A partir dela, é criada uma chave pública – que só pode ser acessada por aquela chave privada. Por isso a analogia com a senha. A partir dessa chave pública, temos o nosso endereço Bitcoin particular e único. A chave privada pode ser representada de diversas maneiras, mas segue abaixo um possível exemplo:

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Como a rede mantém o saldo?

Quando usamos o banco, a instituição controla para você quanto dinheiro você tem na conta. Como é centralizado em uma instituição, eles possuem mecanismos de segurança que impedem que as pessoas mintam sobre quanto saldo possuem. Esse controle é feito de maneira descentralizada no Bitcoin.

Suponha que você use 1 Bitcoin para comprar um carro. A transferência desse dinheiro será transmitida para a rede, para que eles validem se de fato você possui aquele saldo e se de fato foi você que fez essa transação. A transferência será unida a outras transações que ocorreram em um período próximo, e adicionadas a um bloco. A cadeia de blocos do Bitcoin registra todas as transações já realizadas na história da criptomoeda – a união desses blocos é o blockchain.

Como todo o histórico de transações é registrado e público, é possível saber o saldo de qualquer endereço a todo momento, o que impede que alguém tente gastar bitcoins que não possui.

O passo a passo de uma transação

Ao baixar o programa do Bitcoin Core, ou criar uma conta em uma corretora como o Mercado Bitcoin, um endereço de Bitcoin é criado. Ao usar uma corretora, vocẽ pode rapidamente obter saldo em Bitcoin fazendo um depósito em reais, e comprando bitcoins que outros usuários estão oferecendo. Caso opte por usar uma carteira separada de uma corretora, alguém deve transferir bitcoins para ela.

Uma vez que a carteira tem saldo, o usuário pode transferir bitcoins, inclusive para pagar por mercadorias. Suponha que sua carteira possua 0,001 BTC, ou cerca de R$35. Você quer pagar seu almoço de R$30,00 com ela, e manda o equivalente em bitcoins para o restaurante. O primeiro passo que a rede irá executar é a verificação de saldo. Como vocẽ possui mais de R$30,00, a transação passa, e será incluída em um bloco, junto com outros milhares de transações.

Uma forma bem interessante de ver quais transações estão sendo processadas em determinado bloco é o site BitBonkers. Cada bola representa uma transação, e o bloco dourado representa o número do bloco em que elas estão inseridas.

bitbonkers

Representação visual de transações da rede Bitcoin sendo incluídas em um bloco

Por outro lado, se tentar fazer uma transação de R$50,00, os participantes da rede irão verificar todo o blockchain, e irão constatar que seu endereço não possui aquele saldo. Sua transação não será aprovada, da mesma forma que uma transação com cartão de crédito sem limite não é aprovada.

Afinal, o que é mineração?

O processo de mineração nada mais é do que um modelo de aprovação de transações. Quando se forma um bloco com várias transações, como mostrado acima, ele precisa ser anexado à rede, mostrando as movimentações de saldo entre carteiras naquele período. Os chamados mineradores têm esse trabalho.

Isso por que para adicionar um bloco à cadeia de blocos com transações válidas, é preciso realizar a chamada “prova de trabalho”. Cada bloco a ser aprovado cria um quebra cabeça criptográfico que só pode ser resolvido com “força bruta” - várias tentativas em sequência. Resolver esse quebra cabeça é o que se chama de mineração. O primeiro minerador a encontrar essa solução ganha o direito de anexar o bloco à rede e ganha sua recompensa: junto com cada novo bloco, são emitidos 12,5 bitcoins novos - cerca de R$430 mil. Uma vez que os demais mineradores verifiquem que a solução está de fato correta, o minerador que encontrou a solução primeiro ganha esses novos bitcoins e todas as taxas de transações que fazem parte daquele bloco.

Por outro lado, se ele tentar encontrar a solução criptográfica de um bloco que contém uma transação falsa, o resto da rede não irá aprovar a solução, e o minerador terá gastado esforço sem ganhar nada em troca.

A analogia com o quebra cabeça é interessante, pois os problemas da rede Bitcoin funcionam da mesma forma. São difíceis de resolver, mas é muito fácil verificar que eles estão corretamente montados.

Características do Bitcoin

Descentralizado

Talvez o maior diferencial do Bitcoin seja o fato de que ele é descentralizado. Não há uma única instituição que o controle. Seu código é público, e atualizado por um grupo de programadores voluntários, aos quais qualquer um pode se juntar. Nenhuma alteração é feita sem que haja concordância da rede. Caso um grupo de pessoas queira seguir um caminho diferente, eles são livres, como aconteceu com a Litecoin.

A segurança das transações é garantida por criptografia. Gastar duas vezes o mesmo dinheiro é impossível por que os validadores não possuem incentivo econômico para aprovar transações fraudulentas. Se algum deles disser que uma transação falsa é verdadeira, o que resto da rede vai detectar essa inconsistência e impedir a criação de um bloco com a fraude.

Gerenciamento pelo código

O dinheiro que tradicionalmente usamos é gerenciado pelo governo, especialmente na figura do Banco Central. Ele controla quanto dinheiro circula na economia, usando diverso mecanismos, como a taxa de juros.

No sistema do Bitcoin, o suprimento monetário é aumentado de forma previsível. Um bloco com transações válidas é adicionado ao blockchain em média a cada 10 minutos, e o minerador que consegue adicionar esse bloco com sucesso ganha novos Bitcoins como recompensa.

No início, cada minerador que conseguia adicionar um bloco ganhava 50 bitcoins. Mas o código prevê que a cada 210 mil blocos - ou cerca de 4 anos - a recompensa cai pela metade. No momento, essa recompensa é de 12,5 BTC, e vai diminuir progressivamente com o tempo.

O código prevê a emissão de 21 milhões de Bitcoins. Estamos atualmente com quase 18 milhões de bitcoins em circulação, e a última unidade só será emitida em 2140, pelas regras atuais. Olhe como se deu a progressão da emissão dos Bitcoins até hoje, com a maior parte sendo emitida nos primeiros anos de existência:

emissão de bitcoins

Gráfico de produção acumulada de Bitcoins

Imutabilidade

Essa é uma das principais características dos Bitcoins para que eles sejam descentralizados. Mas também é um dos atributos que requer maior cuidado. Você é pessoalmente responsável por todos os aspectos de sua vida financeira. Se esquecer sua senha, não existe banco para o qual recorrer – seus Bitcoins estão perdidos para sempre. Caso envie seus Bitcoins para um endereço errado, você os perdeu para sempre.

O uso de corretoras minimiza esses problemas. Caso esqueça sua senha, existe uma instituição por trás que garante a recuperação. Uma operação errada pode ser revertida. Caso sua conta seja invadida, existe a quem recorrer.

Outras características do Bitcoin

Uma das principais perguntas que vemos sobre o Bitcoin é: mas se ele custa mais de R$30 mil, como é possível comprar qualquer coisa com ele? É possível por que 1 Bitcoin pode ser subdividido em muitas unidades. Assim como R$1 pode ser dividido em 100 partes de R$0,01, 1 bitcoin pode ser dividido em 100 milhões de partes de 0,00000001 BTC.

Essa menor unidade da moeda é chamada de satoshi, em homenagem ao idealizador do Bitcoin. Atualmente, 1 satoshi vale menos que R$0,01, o que permite que qualquer coisa seja comprada com bitcoins.

Outra restrição que muitos tem em relação ao Bitcoin é o fato de ele ser associado à lavagem de dinheiro e outros crimes, por ser anônimo. Na verdade, existe uma semi-anonimidade. Usuários não precisam se identificar, como acontece ao criar uma conta em bancos. Apesar disso, todas as transações são públicas. Autoridades já desenvolveram alguns métodos que podem levar à identificação de usuários por trás das contas de Bitcoin, o que limita consideravelmente seu uso para fins ilícitos.

A verdade é que qualquer ativo pode ser usado de forma ilegítima. Notas de reais também são anônimas – elas não identificam quem as carregas, e podem ser usadas para qualquer propósito.

Usos do Bitcoin

Com o Bitcoin, o conceito de dinheiro que levamos em viagem fica um pouco ultrapassado. Existem, por exemplo, caixas eletrônicos de Bitcoin, que permitem o saque em diversas moedas. Na prática, é possível sair do Brasil sem nenhum dinheiro, e sacar o quanto tiver de bitcoins em seu país de destino.

O Bitcoin pode ajudar ainda a aumentar a inclusão financeira no mundo. Por ser divisível em pequenas unidades, permite pagamentos menores, o que o torna mais acessível do que o sistema bancário em áreas remotas. Além disso, é uma moeda cada vez mais adotada por países com sistemas monetários em crise, já que oferece maior segurança. Veja o exemplo da Venezuela, em que a inflação estimada está na casa dos 10.000.000%:

inflação venezuela

Volume de transação semanal (2013-2019) em bolívares (Fonte: CoinDance)

Além disso, uma transferência do Brasil para o Japão, por exemplo, leva menos de uma hora – contra mais de 2 dias pelo sistema bancário. Tudo isso com uma taxa infinitamente menor. Em julho de 2019, um endereço de bitcoin transferiu 49.756 bitcoins, no valor de US$469 milhões na época, e pagou US$374 em taxas. A mesma transação poderia custar quase US$2 milhões usando o sistema financeiro tradicional!

Como funciona o blockchain

O blockchain é, da forma mais simples possível, uma série de registros imutáveis, sequenciais no tempo, e que são gerenciados por uma rede de computadores descentralizada e/ou distribuída. Esses registros são agrupados em blocos, e cada novo bloco é conectado ao anterior usando princípios criptográficos, formando uma cadeia.

Uma analogia seria uma grande planilha de Excel, compartilhada com milhares de pessoas. Nela, todos podem ver o saldo de todos os endereços, bem como suas movimentações, e essa planilha é desenhada para ser atualizada de tempos em tempos. Todos que podem vê-la devem concordar na nova versão de saldos e transações válidas.

Nessa planilha, as transações são agrupadas em blocos, para que a que a interpretação fique mais fácil. Assim, como explicamos, cada transação com bitcoin é agrupada junto com outras, e são adicionadas a esse registro imutável, sendo possível saber exatamente qual o saldo de cada carteira em qualquer momento.

O que torna o blockchain especial

Seu grande diferencial, contudo, é a falta de necessidade de uma autoridade central. Isso porque toda a informação é aberta, e qualquer um pode ver. Tudo o que e feito no blockchain é, por natureza, transparente e todos são responsáveis por suas ações.

Além disso, ele é imutável. Não é possível modificar dados dentro dele sem que todo o resto da rede veja. É possível até tentar, mas uma vez que um participante faça isso, ninguém irá aceitar sua versão do blockchain, e seu esforço terá sido em vão.

Os incentivos econômicos do Bitcoin

Claro que é muito interessante falarmos em como não há necessidade de uma autoridade no uso do blockchain, e que a própria rede cuida de impedir fraudes. Mas entender os incentivos econômicos do Bitcoin nos permite entender melhor por que isso é verdade.

Como dissemos, os blocos são adicionados à rede por meio de uma prova de trabalho. O minerador encontra a solução do quebra-cabeça criptográfico e toda a rede verifica que ele está correto. A rede verifica também se as transações contidas naquele bloco são legítimas. Caso os outros participantes encontrem alguma falha na solução proposta pelo minerador, rejeitam o novo bloco es tentativas de solução do quebra-cabeça continuam.

A grande questão é que o minerador tem altos gastos para encontrar a solução. O gasto mais óbvio é o em compra de equipamento especializado. Qualquer um que queira minerar Bitcoin deve hoje possuir máquinas específicas, já que o poder de processamento na rede Bitcoin está em cerca de 100 milhões de TH/s. Isso é o equivalente a alguns milhões de computadores comuns, todos competindo pela recompensa de 12,5 bitcoins. A questão é que equipamento especializado pode custar de R$5 mil a R$20 mil, e até mais, dependendo de sua potência.

máquina mineração

Preço de uma máquina de mineração padrão

Só que as fazendas profissionais, que efetivamente dão lucro, contém milhares dessas máquinas. O gasto inicial pode facilmente chegar a dezenas de milhões de reais.

fazenda de mineração

Fazenda de criptomoedas na China

O segundo é o gasto com energia elétrica. Máquinas especializadas em criptografia consomem muita energia, em gastos que podem até ser maiores do que o lucro dos mineradores se este não se planejar de forma adequada.

gasto energia elétrica

Fonte: Coindesk

Muitos mineradores profissionais constroem suas “fazendas” de mineração junto a hidrelétricas, para reduzir o custo de energia.

O terceiro gasto é a refrigeração. Tantas máquinas trabalhando sem parar apresentam um enorme risco de superaquecimento. Todos nós já vimos nosso próprio computador ou celular aquecer ao jogar um jogo muito pesado, ou rodar vários programas de uma vez. Contudo, várias máquinas dessas juntas apresentam um risco sério de incêndios se não houver refrigeração.

refrigeraçãoFonte: Independent UK

Portanto, a fraude não é economicamente inviável. Se um minerador tentar passar uma transação falsa, como um gasto de bitcoins que certo endereço não possui, ele teve todos as gastos acima, e nunca vai receber a grande recompensa: os novos bitcoins produzidos a cada bloco.

Conclusão

O Bitcoin é a primeira moeda digital que conseguiu criar um sistema descentralizado, que não depende de autoridade central para aprovar transações e controlar os saldos. Por isso é possível dizer que ele é uma nova forma de lidar com o dinheiro. Sua rede é totalmente pública e auditável, e todos os incentivos são corretamente alinhados para evitar fraudes e erros. O próprio código que rege o sistema é público. Qualquer um pode verificar ou fazer sugestões.