O que é mineração de Bitcoin? Como funciona, passo a passo

Ideias principais

• A mineração de Bitcoin é a competição para adicionar o próximo bloco à cadeia. Ela permite que uma rede sem operador central concorde sobre a ordem das transações e é a única forma de emitir bitcoins novos.
• Um minerador reúne transações pendentes em um bloco candidato e aplica o hash ao cabeçalho do bloco repetidas vezes, alterando um número chamado nonce, até o resultado ficar igual ou abaixo do alvo da rede.
• O minerador vencedor recebe o subsídio, de 3,125 bitcoins por bloco em outubro de 2026, mais as taxas do bloco. Essas moedas novas não podem ser gastas por 100 blocos.
• A dificuldade é reajustada a cada 2.016 blocos para manter os blocos espaçados em cerca de dez minutos, e o subsídio cai pela metade a cada 210.000 blocos.
• Os mineradores não podem mudar as regras, criar moedas extras nem gastar as moedas de outras pessoas, porque os nós rejeitam qualquer bloco que quebre as regras.

O que é mineração de Bitcoin?

A mineração de Bitcoin é o processo em que computadores competem para adicionar o próximo bloco de transações à cadeia de blocos do Bitcoin, e o vencedor é pago em bitcoins recém-emitidos. O nome é uma metáfora. Nada é escavado, e o “trabalho” é um jogo de adivinhação disputado por máquinas especializadas.

A mineração cumpre duas funções ao mesmo tempo. Ela coloca as transações em uma única ordem acordada, sem que um banco ou qualquer outra parte central decida, o que impede que as mesmas moedas sejam gastas duas vezes. Também emite moedas novas num calendário fixo, o que responde à pergunta “como os bitcoins são criados?”. Não existe outro caminho: todo bitcoin novo vem da recompensa de um bloco minerado. Como funciona o Bitcoin? mostra onde a mineração se encaixa entre chaves, transações e nós.

Como funciona a mineração de Bitcoin, passo a passo?

Um pagamento passa a fazer parte da cadeia em cinco etapas, e a mineração cobre as etapas 2 a 4.

1. Transmissão. Você envia um pagamento. Os nós que o consideram válido o repassam, e ele espera na mempool, a sala de espera de cada nó para transações não confirmadas.
2. Montagem. Um minerador escolhe transações da mempool, em geral dando preferência às que pagam mais por unidade de espaço no bloco, e monta um bloco candidato. A primeira transação é especial: ela cria a recompensa do próprio minerador.
3. Cálculo do hash e novas tentativas. O minerador passa o cabeçalho de 80 bytes do bloco pela função SHA-256 duas vezes e confere se o resultado é igual ou inferior ao alvo da rede. Se não for, altera o nonce, um número do cabeçalho, e tenta de novo. Máquinas especializadas repetem isso em velocidade enorme.
4. Publicação. O primeiro minerador cujo resultado atinge o alvo envia o bloco à rede.
5. Verificação. Os nós conferem todas as regras e adicionam o bloco válido à sua cópia da cadeia. Cada minerador então recomeça sobre ele, porque o cabeçalho do próximo bloco precisa conter o hash do novo bloco.

O que o minerador está realmente adivinhando?

O minerador está adivinhando números até que um caia abaixo de um alvo, e tentativa e erro é a única maneira de fazer isso. Imagine um jogo em que cada bilhete dá um número aleatório entre 1 e 1.000.000, e você ganha se ele for menor que 1.000. Cada bilhete tem uma chance em mil, então você precisa, em média, de cerca de mil bilhetes. Baixe a barra para 500 e a média dobra para dois mil.

O Bitcoin funciona do mesmo jeito, com duas diferenças. O “número aleatório” é o hash do cabeçalho do bloco: o mesmo cabeçalho sempre dá o mesmo resultado, e uma mudança minúscula dá um resultado sem relação com o anterior, de modo que um novo nonce equivale a sacar um novo bilhete. E o alvo é muito menor em comparação com o conjunto de resultados possíveis, então o número de bilhetes necessário é enorme. Esse alvo é o que a palavra dificuldade descreve, e Hash rate e dificuldade de mineração do Bitcoin explicados mostra como ele é definido.

Encontrar um bilhete premiado exige um número enorme de tentativas, mas qualquer nó pode conferir um com um único hash.

Por que se chama prova de trabalho?

Chama-se prova de trabalho porque um bloco válido prova que alguém gastou esforço computacional real nele, e reescrever a história significaria repetir esse esforço. Cada bloco contém o hash do bloco anterior. Para alterar uma transação antiga, um atacante teria de refazer o trabalho desse bloco e de todos os blocos seguintes, enquanto os mineradores honestos continuam acrescentando novos.

Quanto mais fundo uma transação está enterrada, mais isso custaria, e é por isso que quem recebe pagamentos grandes espera várias confirmações. Prova de trabalho versus prova de participação compara esse projeto com a principal alternativa. Gasto duplo e ataque de 51% trata do que uma maioria do poder de mineração poderia fazer.

Com que frequência um bloco é encontrado?

Um bloco é encontrado, em média, a cada dez minutos, e o ajuste de dificuldade mantém esse ritmo. A cada 2.016 blocos, o que equivale a duas semanas no ritmo previsto, cada nó compara quanto tempo esses blocos realmente levaram com duas semanas e define um novo alvo. Se os blocos vieram rápido demais, o alvo é reduzido e a mineração fica mais difícil. Se vieram devagar demais, o alvo é elevado.

É por isso que acrescentar máquinas não cria mais moedas. Mais concorrência torna cada tentativa mais difícil de vencer, não a recompensa maior. Como os blocos são encontrados por acaso, os intervalos individuais podem ser de segundos ou de mais de uma hora, embora a média se mantenha.

O que os mineradores ganham e como os bitcoins novos são criados?

Um minerador ganha o subsídio do bloco mais as taxas das transações incluídas em seu bloco, e é do subsídio que vêm os bitcoins novos. O pagamento chega na primeira transação do bloco, chamada de transação coinbase, que não gasta moedas anteriores e simplesmente cria o valor que as regras permitem.

O subsídio começou em 50 bitcoins por bloco em 2009 e cai pela metade a cada 210.000 blocos, aproximadamente a cada quatro anos. Em outubro de 2026, ele é de 3,125 bitcoins, em vigor desde o halving de abril de 2024. O próximo halving acontece no bloco 1.050.000, previsto para cerca de 2028. O que é o halving do Bitcoin? lista as datas, e o Explorador do halving e da oferta de Bitcoin mostra o calendário para qualquer altura do bloco.

Todo nó confere se a coinbase de um bloco reivindica no máximo o subsídio mais as taxas e rejeita o bloco se ela reivindicar mais. Como o subsídio continua caindo pela metade, o total para um pouco abaixo de 21 milhões, e o último subsídio está previsto para cerca de 2140. Quantos bitcoins faltam para minerar? explica o limite, e O que acontece quando o último bitcoin for minerado? trata do período em que os mineradores vivem apenas de taxas.

Por que os mineradores não podem gastar as moedas novas de imediato?

As moedas criadas na recompensa de um bloco só podem ser gastas em um bloco que venha pelo menos 100 blocos depois, o que dá cerca de 17 horas no ritmo de dez minutos.

O motivo é que dois mineradores às vezes encontram um bloco quase no mesmo instante, e só um deles permanece na cadeia. O outro bloco é descartado, e sua recompensa desaparece com ele. Esperar 100 blocos garante que ninguém já tenha gasto moedas que uma reorganização poderia apagar. O que é um bloco do Bitcoin? explica como essas divisões temporárias se resolvem.

Onde entram ASICs, pools e mineração solo?

Hoje a mineração é feita com ASICs, chips construídos para não fazer nada além de calcular hashes SHA-256, de modo que um computador ou celular comum não consegue competir. Aplicativos que dizem minerar no celular costumam ser jogos, aplicativos de pequenas recompensas ou golpes, como explica Apps de mineração de Bitcoin e cloud mining. Mineradores de Bitcoin explicados trata do hardware.

A maioria dos mineradores entra em um pool de mineração, que combina o trabalho de todos e divide cada recompensa em proporção aos shares enviados, de modo que um minerador pequeno recebe um fluxo constante em vez de um raro prêmio máximo. Pools de mineração de Bitcoin explicados descreve os métodos de pagamento.

Um minerador solo fica com a recompensa inteira, mas pode esperar um tempo extremamente longo entre uma vitória e outra, como mostra Quanto tempo leva para minerar um bitcoin? A eletricidade é o maior custo contínuo para a maioria dos mineradores, então leia Minerar Bitcoin dá lucro? e O consumo de energia do Bitcoin antes de avaliar essa opção. Minerar como negócio traz risco financeiro real, por isso converse com um profissional qualificado antes de comprar equipamentos.

O que os mineradores não podem fazer?

Os mineradores não podem mudar as regras, criar moedas além do calendário nem gastar moedas que não são deles, porque os nós conferem cada bloco e rejeitam os inválidos. Um bloco que paga ao minerador mais do que deveria, gasta uma moeda sem assinatura válida ou gasta a mesma moeda duas vezes é descartado, e o esforço por trás dele é desperdiçado. O que é um nó Bitcoin? explica por que quem roda nós, e não os mineradores, tem a palavra final sobre as regras.

Os mineradores têm, sim, alguma influência. Eles escolhem quais transações válidas entram em seus blocos e em que ordem. Um grupo com a maioria do poder de mineração também poderia reescrever blocos recentes para reverter os próprios pagamentos, embora ainda assim não pudesse tomar moedas para as quais não tem as chaves.

Está começando agora? A trilha Comece aqui lista os guias principais em ordem.

Leia a seguir

• Hash rate e dificuldade de mineração do Bitcoin explicados: o que o hash rate mede e como o alvo se ajusta.
• A mineração de Bitcoin por dentro: máquinas, instalações e a economia por trás da recompensa.
• Como minerar Bitcoin em casa: o que você precisa e o que esperar: um olhar realista sobre instalações pequenas.
• O que acontece quando o último bitcoin for minerado?: o fim do subsídio e a questão em aberto por trás dele.