Como rentabilizar a mineração de criptomoedas: além das bases técnicas

Os verdadeiros desafios da mineração de criptomoeda em 2024

Muitos pensam que a mineração de criptomoedas é uma mina de ouro de fácil acesso. A realidade é muito mais nuanceada. Antes de se equipar com uma máquina de alto desempenho, é necessário entender que a rentabilidade da mineração depende de uma constelação de fatores interdependentes: o custo do hardware, o consumo de energia, a volatilidade dos preços e as evoluções técnicas da rede.

Vamos dar um passo atrás para compreender a essência do processo.

Fundamentos da mineração de criptomoeda: por que existe?

A mineração de criptomoeda desempenha duas funções críticas simultaneamente. Por um lado, valida e registra as transações no livro-razão descentralizado que é a blockchain. Por outro lado, gera novas unidades de moeda digital, mas respeitando regras codificadas imutavelmente no protocolo.

À primeira vista, isso pode parecer criar dinheiro à vontade. Não é o caso. Ao contrário de um banco central, o protocolo blockchain regula estritamente essa criação de acordo com parâmetros matemáticos fixos. Ninguém pode contornar essas regras sem destruir a confiança da rede.

Os participantes que realizam este trabalho de validação – os mineradores – utilizam a sua potência de cálculo para resolver problemas matemáticos complexos. Aquele que encontra a solução primeiro obtém o direito de adicionar o próximo bloco de transações à cadeia e recebe em troca novas criptomoedas mais as taxas de transação.

A mecânica detalhada da mineração

Etapas fundamentais para uma extração bem-sucedida

Quando você envia ou recebe uma criptomoeda, sua transação entra primeiro em um espaço de espera chamado pool de memória (mempool). É lá que os mineradores vão buscá-la.

O processo desenrola-se em quatro fases distintas:

Primeira fase: montagem e hash

O minerador coleta as transações não confirmadas do mempool e as agrupa em um bloco candidato. Antes de poder confirmá-lo, cada transação passa por uma função de hash criptográfico que gera uma impressão única – uma cadeia complexa de números e letras que serve como um identificador irreversível. O minerador também inclui uma transação especial chamada transação coinbase, pela qual se atribui a recompensa do bloco – é assim que nascem as novas criptomoedas.

Segunda fase: construção da árvore de Merkle

As impressões de hash são então organizadas de forma hierárquica no que é chamado de árvore de Merkle ( ou árvore de hash ). Esta estrutura funciona segundo um princípio de aninhamento progressivo: os hashes são pareados e, em seguida, hashados juntos, produzindo novos hashes, que são novamente pareados e hashados, até obter um único hash raiz. Este hash raiz representa essencialmente todas as transações do bloco em uma única impressão comprimida.

Terceira fase: a busca pelo hash de bloco válido

É aqui que começa verdadeiramente o trabalho de “mineração”. O cabeçalho do bloco combina três elementos: o hash raiz que acabamos de criar, o hash do bloco anterior ( criando um vínculo imutável na cadeia ), e um número arbitrário chamado nonce.

O minerador submete esses três elementos em uma função de hash. O objetivo: obter um resultado (hash de bloco) inferior a um valor alvo predeterminado pelo protocolo. Para o Bitcoin, por exemplo, esse hash válido deve começar com um número específico de zeros.

Uma vez que os dois primeiros elementos não podem ser alterados, o minerador deve modificar o nonce milhares, milhões ou bilhões de vezes até encontrar uma combinação que produza um hash válido. Isso é essencialmente trabalho de tentativa e erro em grande escala – daí a intensidade computacional exigida.

Quarta fase: difusão e verificação

Uma vez encontrado o hash válido, o minerador difunde o seu bloco completo pela rede. Os outros nós de validação examinam este bloco para verificar a sua autenticidade. Se houver consenso, o bloco torna-se permanente na blockchain, todos os mineradores abandonam o seu bloco candidato atual e a corrida recomeça para o próximo bloco.

Quando dois mineradores encontram uma solução simultaneamente

Nos casos raros em que dois mineradores validam um bloco ao mesmo tempo, a rede se divide temporariamente. Cada grupo de nós começa a processar o próximo bloco com base no bloco que recebeu primeiro. Esta situação cria duas cadeias paralelas concorrentes até que um novo bloco seja minerado.

Quando o próximo bloco é adicionado a uma das duas versões, esta torna-se a versão oficial. O outro bloco, chamado bloco órfão ou obsoleto, é abandonado pela rede. Os mineradores que apostaram na versão errada simplesmente voltam a minerar a cadeia vencedora. Nenhum dado é perdido; trata-se de um mecanismo de autocorreção inerente ao sistema.

O ajuste dinâmico da dificuldade

Para manter um ritmo regular de criação de blocos independentemente do número de mineradores ativos, o protocolo ajusta continuamente o grau de dificuldade do problema matemático.

Aqui está como funciona:

Quando novos mineiros se juntam à rede, a potência de cálculo total aumenta. Sem intervenção, isso aceleraria a criação de blocos. O protocolo detecta esse aumento e eleva a barra – tornando os problemas mais difíceis, exigindo mais cálculos antes de encontrar uma solução válida.

Por outro lado, se os mineiros se desconectarem ou cessarem as suas atividades, a potência de cálculo diminui. O protocolo reduz a dificuldade para compensar, facilitando temporariamente a extração. Esses ajustes mantêm um intervalo de tempo constante entre os blocos (, por exemplo, dez minutos em média para o Bitcoin), independentemente das mudanças na potência de hash da rede.

As diferentes abordagens da mineração de criptomoeda

A mineração de CPU: a era passada

No início do Bitcoin, qualquer laptop podia minerar. Os processadores centrais (CPU) eram suficientes para executar as funções de hashing exigidas pelo modelo de prova de trabalho. As barreiras de entrada eram mínimas.

Mas à medida que mais participantes se juntaram à rede e a dificuldade aumentou exponencialmente, a mineração com CPU tornou-se economicamente inviável. Hoje, recorrer a uma simples unidade central de processamento para extrair Bitcoin ou qualquer outra rede PoW é uma perda garantida de eletricidade. Este método pertence à história.

A mineração GPU: flexibilidade ao preço médio

Os processadores gráficos (GPU) foram as próximas ferramentas preferidas dos mineradores. Projetados para processar múltiplas operações em paralelo, eles oferecem uma melhor relação custo/benefício que a CPU. Os GPUs continuam relativamente acessíveis e podem ser redirecionados para outros usos – jogos de vídeo, cálculo científico – se a mineração se tornar pouco rentável.

No entanto, as GPUs só se destacam em algumas altcoins que utilizam algoritmos específicos. Para o Bitcoin, a sua eficiência revelou-se insuficiente face à especialização do hardware a seguir.

Mineração ASIC: o auge da eficiência

Um circuito integrado específico para a aplicação (ASIC) é projetado para uma e apenas uma tarefa. No campo da criptomoeda, são máquinas totalmente dedicadas à mineração de Bitcoin ou outras criptomoedas que utilizam algoritmos específicos.

Os ASIC dominam agora a mineração PoW por uma razão simples: oferecem uma eficiência energética incomparável. Mas esse poder tem um preço. Um único ASIC de alta gama custa vários milhares de euros. Pior ainda, os avanços tecnológicos tornam os modelos antigos rapidamente obsoletos. Um ASIC de dois ou três anos pode mal conseguir cobrir os seus custos elétricos. Para se manter competitivo, os mineradores ASIC devem investir massivamente e regularmente, o que torna este tipo de extração reservado àqueles que dispõem de capital significativo.

Os pools de mineração: unir para sobreviver

A probabilidade de um minerador individual descobrir o próximo bloco válido é extremamente baixa – quase nula na maioria dos casos. Um minerador sozinho poderia potencialmente esperar anos antes de receber uma recompensa.

Os pools de mineração resolvem esse dilema agrupando a potência de cálculo de milhares de participantes. Quando o pool descobre um bloco válido, a recompensa é partilhada equitativamente entre todos os colaboradores com base na sua parte de trabalho fornecida.

Este arranjo oferece várias vantagens: rendimentos regulares e previsíveis, custos materiais diluídos entre vários participantes. No entanto, a concentração da mineração em alguns grandes pools levantou preocupações legítimas sobre a descentralização e o risco teórico de um ataque de 51% à rede.

A mineração na nuvem: a promessa e as armadilhas

Para quem não quer investir em equipamentos caros, a mineração em nuvem parece atraente. Você simplesmente aluga o poder de cálculo de um terceiro que gerencia a infraestrutura em seu nome. Você recebe uma parte dos lucros sem os custos de instalação e manutenção.

A contrapartida? Fraude, fornecedores pouco fiáveis e rentabilidade reduzida. Se optar pela mineração na nuvem, selecione exclusivamente prestadores estabelecidos com uma sólida reputação no ecossistema. Nunca confie em promessas de retornos exorbitantes – geralmente escondem um esquema de Ponzi.

Bitcoin: o caso de estudo da mineração de criptomoeda

O Bitcoin encarna o arquétipo da mineração a prova de trabalho (PoW). Este mecanismo de consenso, inventado por Satoshi Nakamoto e descrito no whitepaper de 2008, determina como uma rede distribuída chega a um acordo coletivo sem uma autoridade central.

A PoW funciona por meio de um sistema de incentivos econômicos: investir massivamente em eletricidade e poder de cálculo torna um ataque malicioso caro e impraticável. As transações são classificadas, agrupadas em blocos pelos mineradores que competem para resolver enigmas criptográficos, e então transmitidas para a blockchain após validação.

A recompensa de Bitcoin pela mineração de um bloco era de 50 BTC no início. A cada 210 000 blocos (aproximadamente a cada quatro anos), esse número é dividido por dois em um evento chamado halving. Em dezembro de 2024, descobrir um bloco de Bitcoin renderá 3,125 BTC em recompensa, acrescido das taxas de transação incluídas nesse bloco.

Este mecanismo de redução progressiva garante que nenhum novo Bitcoin será criado após o ano 2140, criando uma oferta ultrafixa que contrasta com a desvalorização das moedas fiat tradicionais.

A rentabilidade: o verdadeiro assunto

Sim, a mineração pode gerar receitas. Não, isso não é garantido e certamente não é fácil.

Vários fatores condicionam a rentabilidade:

A evolução dos preços

Quando o valor em euros ou dólares das criptomoedas sobe, as suas recompensas de mineração valem mais. Inversamente, uma queda nos preços pode transformar uma operação lucrativa numa peneira financeira.

A eficiência do material

Um ASIC moderno consome menos eletricidade por terahash do que uma geração anterior. Mas os ASIC poderosos são caros. Os mineradores devem ponderar cuidadosamente: um investimento de 5.000 euros em uma máquina eficiente gera receita suficiente para justificar o gasto, considerando a vida útil prevista do equipamento?

O custo da eletricidade

É frequentemente o fator decisivo. Em regiões onde a eletricidade custa 0,30 € por kWh, muitas operações de mineração não são rentáveis. Em áreas com eletricidade barata (energia hidroelétrica na Islândia, energia geotérmica na Hydro-Québec), os mineradores podem permanecer competitivos.

A obsolescência do hardware

As novas gerações de ASIC aparecem regularmente. O seu ASIC, outrora eficiente, torna-se gradualmente menos eficaz em comparação com os novos modelos. Se não tem meios para modernizar, encontrará-se desqualificado do mercado.

As mudanças de protocolo

Um halving do Bitcoin reduz imediatamente as recompensas de bloco. Outras blockchains podem simplesmente abandonar a PoW. Ethereum é o exemplo famoso: em setembro de 2022, ele mudou completamente para a prova de participação (PoS), tornando a mineração GPU e ASIC no Ethereum instantaneamente inútil. Milhares de mineradores viram seu investimento se tornar papel inútil da noite para o dia.

Em resumo

Antes de se lançar, faça uma análise de custo-benefício séria. Teste diferentes calculadoras de rentabilidade online. Avalie cenários pessimistas tanto quanto os otimistas. Considere que os preços podem cair 50% tão facilmente quanto podem subir. Se após essa reflexão você decidir continuar, faça sua própria pesquisa aprofundada (DYOR) e aceite os riscos inerentes a este investimento.

Conclusão

A mineração de criptomoeda continua a ser um componente vital das redes blockchain PoW como o Bitcoin. Ela assegura a rede, valida as transações e, de acordo com as regras do protocolo, introduz gradualmente novas unidades monetárias em circulação.

É um processo fascinante tecnicamente, mas fortemente exigente financeiramente. As recompensas de bloco e as taxas de transação oferecem efetivamente rendimentos potenciais. Mas esses ganhos são corroídos pelas taxas de eletricidade, a depreciação do hardware e a incerteza inerente aos mercados de criptomoeda.

A rentabilidade da mineração de criptomoeda está, portanto, longe de ser garantida e varia enormemente de acordo com as condições locais, o momento escolhido e o tipo de equipamento utilizado. Proceda com pragmatismo e lucidez.