Bitcoin: Como funciona?

Arthur Severo
Arthur Severo Rodrigues é assessor de investimentos há mais de 11 anos. Possui as certificações ANCOR, CPA-20 e CEA. Foi trader de alta frequência do mercado de opções da BM&FBOVESPA por 3 anos, rentabilizando mais de 4000% seu investimento inicial. Também é entusiasta e investidor de criptomoedas, possui a certificação CBP (Certified Bitcoin Professional) emitido pela C4 - CryptoCurrency Certification Consortium. É formado em administração pela ESAG – UDESC.Celular: (48) 9 8824 1812 ramal: (48) 3031 3739 e-mail: arthur.severo@euqueroinvestir.com

Crédito: Crédito da imagem: BitcoinNews/Internet

Bitcoin – Para entendermos com funciona essa nova tecnologia do dinheiro, vamos separar o artigo de hoje em três partes:

  • Bitcoin
  • Blockchain
  • Mineração

Cada um desses três itens é de suma importância para o bom funcionamento de todo esse novo ecossistema, pois havendo falha em algum deles todo o sistema poderia ser colocado em risco e alguns benefícios e proteções perdidos.

Bitcoin

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A bitcoin possui todas as propriedades e funções de uma moeda, aliás no meu primeiro artigo (A Bitcoin e a Moeda) faço um comparativo desses itens entre a bitcoin, o ouro e o papel moeda.

Como benefícios dessa nova tecnologia, temos:

Velocidade de transação:

Cada transação leva segundos para serem inseridas e confirmadas em um bloco e cada bloco leva em torno de 10 minutos para ser minerado. Entendam que quanto mais blocos estiverem acima do bloco da sua transação, mais difícil será para alterar essa transação.

Hoje, devido ao tamanho da força computacional global utilizada na mineração de bitocins, após 10 minutos (um bloco) já podemos considerar nossa transação praticamente imutável, porém, muitos sistemas de pagamento preferem utilizar seis blocos (uma hora) para darem essa garantia.

Se considerarmos uma hora (cenário mais conservador e garantido) seria tempo demais para pagar um cafézinho, mas extremamente rápido se formos enviar dinheiro de um país para o outro. Sim, o tempo de transação na rede bitcoin permanece o mesmo, enquanto que para o dinheiro comum a burocracia e o tempo aumentam exponencialmente, conforme se aumentam os valores e a distância.

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Custos de transação:

As transações com bitcoins hoje não passam de US$1 para uma velocidade normal, mas você pode aumentar esse valor caso queira uma confirmação mais rápida. Vale frisar aqui o documentário Bitcoin em Uganda, que retrata bem a experiência de um estudante que recebe bitcoins mensalmente de sua irmã americana para financiar seus estudos em Uganda.

Esse documentário entre outras coisas, mostra o quanto fica em taxas de transferência e intermediação pelos mecanismos financeiros normais. Alias, a redução de custos com transações, custódias, burocracias estão no topo da lista de benefícios dessa nova tecnologia.

Descentralização:

Não existe nenhuma autoridade central com controle sobre ela ou sobre sua emissão. O protocolo (regras de funcionamento previamente estabelecidas) da bitcoin diz que serão 21 milhões de bitcoins ao todo, sendo que a última será “minerada” no ano de 2140.

Sua criação também segue um padrão. Toda vez que um minerador encontra um novo bloco válido, o próprio sistema gera uma recompensa para esse minerador: 50 bitcoins por bloco, essa recompensa vai caindo pela metade a cada quatro anos, fenômeno conhecido como halving.

Além disso a blockchain, registro de todas as transações, fica na rede e todos os “nodes” (computadores que estão online e tem a versão completa da blockchain gravada em disco rígido) servem com um tipo de backup descentralizado, gerando mais robustez e segurança para a criptomoeda.

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Custódia e segurança:

Esse item será abordado em mais profundidade à frente. Quando falamos em segurança, existe ela aplicada ao ecossistema da bitcoin (blockchain e mineradores) ou a segurança no manuseio dos fundos – transferências e custódia.

Com relação ao blockchain, esse é público e imutável uma vez que tenha recebido a confirmação dos mineradores. Necessitaria muita força computacional para alterações no blockchain e quanto mais antiga a autenticação (mais blocos minerados e validades após o bloco da sua transação), mais força computacional.

Com relação ao manuseio, merece alguns cuidados no preenchimento dos endereços corretos na hora de transferir seus bitcoins. A custódia deve ser tratada com ainda mais perícia, devido a ataques hacker e fraude nas exchanges, porém mecanismos simples de cold storage (armazenamento off-line) podem ser implementados reduzindo praticamente a zero esse risco.

Simplicidade:

Uma vez entendido o funcionamento de compra/venda de criptomoedas e seu manuseio (transferência e custódia), tudo fica muito fácil, simples e transparente. Quanto maiores os valores e as distâncias de transferência de fundos, mais simples a tecnologia se mostra em comparativo com o sistema bancário tradicional.

Privacidade:

A bitcoin é pseudoanônima, ou seja, todos tem um endereço rastreável, mas esse endereço não leva um nome e sim uma combinação alfanumérica. O que acontece é que toda a fração de uma bitcoin consegue ser rastreada desde a sua criação até o dia atual através dos registros na blockchain.

Assim em algum momento esses endereços alfanuméricos poderiam levar a algum prestador de serviço como uma Exchange, por exemplo. Nesses prestadores de serviço por se tratar de cadastros devidamente validados, seria possível descobrir a verdadeira identidade de certas carteiras e transações.

Em outras palavras, é possível descobrir a verdadeira identidade de um endereço (quem é o dono, nome, daquele endereço), porém será necessário muita energia e trabalho para esse objetivo.

Há duas maneiras de comprar bitcoins. A primeira seria P2P (peer to peer), você criaria uma wallet para receber bitcoins, acharia um par que as tivesse vendendo e negociaria como qualquer outra commodity, depositando dinheiro na conta bancária do vendedor e esperando que ele passe as bitcoins pra sua carteira.

Esse tipo de negociação é desaconselhável num primeiro momento até que os tramites de transferência e custódia estejam mais claros para o novo investidor. Além disso, o vendedor deve ser de confiança, pois geralmente a transferência da bitcoin acontece após a confirmação de depósito em dinheiro (fiat Money) na conta do vendedor do ativo.

A segunda maneira seria através das exchanges ou corretoras de criptomoedas. Elas funcionam de forma bem semelhante a uma corretora de valores tradicional, é feito um cadastro, analisado e autenticado pela Exchange. Uma vez aprovado, você envia um DOC/TED para a Exchange com o valor que gostaria de ser comprado em bitcoin. Ao ser identificado o depósito pela Exchange, a conta passa a ter saldo financeiro para ser convertido em bitcoins.

Blockchain

Blockchain ou cadeia de blocos é onde são armazenados os registros de todas as transações com bitcoins que são realizadas na rede. Cada bloco tem um tamanho máximo que quando preenchido deve passar a utilizar outro bloco novo e válido para armazenar mais transações.

Um dos problemas que a bitcoin resolveu foi o do gasto duplo (double spending problem). Uma analogia muito interessante para que todos entendam do que se trata é a seguinte:

Imagine que você tenha um arquivo contendo informações muito importantes que só possam ser usadas uma única vez, como por exemplo um código de desconto de 100% sobre um produto muito caro.

Caso você envie esse arquivo para alguma pessoa por e-mail como forma de pagamento, o arquivo do seu computador não será apagado a não ser que você o faça. Note o problema que acabamos de gerar, temos agora dois arquivos (um no seu computador, outro no computador da pessoa que você enviou) contendo as mesmas informações que só poderão ser usadas uma única vez.

Assim, caso você queira agir de má fé isso será muito fácil, pois você poderá utilizar o código de desconto antes mesmo da outra parte o utilizar. Você ficaria com o “produto” que você havia pagado com o arquivo e também com o código de desconto. Já a outra pessoa que você negociou poderia ficar sem o “produto” e sem o código de desconto.

É claro que você poderia ir a justiça e provar a fraude e até mesmo ganhar, mostrando conversas, contratos ou algo do gênero. Porém, convenhamos que um sistema de transações e pagamentos que funcionasse desse jeito, não seria considerado seguro, logo, muito dificilmente seria largamente adotado.

A blockchain por ser um imenso e público livro-razão elimina esse problema. Muitas pessoas começam a entender melhor a bitcoin quando passam a trata-la não como uma “moeda” que fica no seu computador (até porque não é isso que acontece) e sim como um saldo público e único.

Assim quando você compra uma bitcoin, você compra um saldo nesse livro-razão público e o mundo inteiro passa a saber disso (não aparece seu nome e sim um código alfanumérico em que você tem as senhas de acesso para manuseá-lo).

Ao vender suas bitcoins, você não está enviando “moedas” de um computador para outro, como eu disse não existem “moedas” e sim saldos públicos. Então quando você vende é como se o sistema diminuísse o saldo disponível na conta de origem e aumentasse o saldo disponível na conta de destino. Essas compensações na rede são autenticadas pelos mineradores e dificilmente modificadas posteriormente.

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Esse livro-razão é público e descentralizado, não existe uma autoridade central com poder sobre ele e aí faço uma segunda analogia para entender essa descentralização.

Imagine o jogo Banco Imobiliário – jogo de tabuleiro que você vai comprando propriedades, toda vez que você para nas propriedades dos seus adversários, você paga a eles. Quando seus adversários param nas suas, eles o pagam. Há cédulas de dinheiro de mentira para as transações).

Imagine que nesse nosso caso tenhamos esquecido dos dinheiros de mentira para as transações do jogo. Como resolver esse problema? Cada jogador poderia pegar uma folha de papel e uma caneta e escrever o nome e o saldo de todos os jogadores incluindo ele mesmo, todos os jogadores fariam o mesmo.

Toda vez que houvesse alguma transação (um jogador pagando o “aluguel” da propriedade para outro), todos os jogadores diminuiriam o saldo do jogador que pagou e aumentariam o saldo do jogador que recebeu. Todos os jogadores teriam os registros das transações e o saldo final de todos os jogadores.

Caso algum ou até alguns jogadores saiam do jogo sem avisar ninguém, também não haveria problema uma vez que exatamente os mesmos registros das transações e saldos estariam nas anotações de todos os outros jogadores remanescentes.

É exatamente assim que funciona na blockchain quando transacionamos as bitcoins. Lembrando que a bitcoin pode ser dividida por 100.000.000 de partes. A mínima parcela da bitcoin é chamado de satoshi e é uma convenção. Se o preço da bitcoin subir muito ao ponto da mínima parcela ainda representar muito valor, poderiam ser adicionados novos zeros após a vírgula.

Mineração

Confesso que a mineração é um assunto um pouco mais simples do que se imagina inicialmente.

Mineradores nada mais são do que computadores devidamente criados ou configurados para um pesado processamento de dados. Esses computadores têm duas funções: autenticar as transações da rede Bitcoin; validar novos blocos para a cadeia de blocos.

Para a primeira função os mineradores ganham um pequeno fee, para a segunda função eles são recompensados com novas bitcoins. É nessa segunda função, quando se é validado um novo bloco, que são liberadas novas bitcoins daquele total de 21 milhões que o protocolo prevê.

A mineração de novos blocos válidos acontece através de uma prova de trabalho ou proof of work (PoW). Outro conceito importante nessa parte é a função hash, que não entraremos em maiores detalhes hoje. Por hora saiba que o hash é um código alfanumérico finito calculado a partir de um outro conjunto de dados que podem ser infinitos.

Você pode entender melhor como funciona a função hash Clicando Aqui! Experimente escrever 3 palavras diferentes e veja o que acontece. Depois escreva três sentenças diferentes e também verifique as mudanças no resultado. Por fim, utilize a última sentença e modifique uma única letra, isso lhe dará uma boa noção de como a função hashtrabalha.

Assim se eu alterar uma única letra de inputdo meu cálculo, o hashresultante será completamente diferente. Para nossa equação de mineração de um bloco válido na cadeia de blocos (blockchain), temos:

  • Hash (código) do bloco anterior, é sabido;
  • Hash (código) das transações que deverão ser inseridas no próximo bloco, é chamado de merkle tree e também é sabido;
  • Hash (código) do próximo bloco válido, não é sabido. Porém o protocolo passa algumas premissas desse novo bloco, como por exemplo: Esse hashdeve começar com 6 números 0 (zero). Parece inofensivo essas pequenas premissas, mas acredite, dificultam bastante nosso cálculo final;
  • Nonce. É um número arbitrário que os computadores irão inserindo por tentativa e erro (try and error).

Portanto, temos:

Hash bloco anterior (sabido) + hash das transações a serem inseridas no próximo bloco, merkle tree (sabido) + nonce (número arbitrário) = Hash do bloco a ser minerado (objetivo do cálculo a partir de certas premissas)

A partir disso, começa uma competição entre as máquinas dos mineradores (ou simplesmente mineradores) para achar esse novo bloco válido. A máquina ou poolque achar esse novo bloco válido primeiro recebe sua recompensa em bitcoins. É muita força computacional envolvida para o processando desses cálculos!!!

É também entendendo essa parte que conseguimos mostrar o porquê é tão difícil alterar transações no blockchain, pois uma vez que você altere uma única transação de um bloco já minerado, todos os hashes posteriores seriam alterados.

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Caso estejamos no bloco 100 e resolva fazer uma mínima alteração no bloco 90, todos os blocos e hashes posteriores ao bloco 90 deverão ser recalculados enquanto o restante da rede Bitcoin calcula novos outros blocos (101, 102…). Além disso para que uma alteração na blockchain seja aceita, mais de 50% da rede deve entender dessa forma, o que também não aconteceria, pois você estaria tentando burlar o sistema inteiro.

Mais uma vez, deixo um link parecido com o anterior sobre função hash,porém utilizando uma estrutura de cadeia de blocos muito semelhante ao que acontece na prática.

Clique Aqui e divirtam-se!

A mineração pode ser lucrativa? PODE.

Porém, isso dependerá de algumas premissas básicas:

  • Custo da eletricidade, tanto para o funcionamento das máquinas quanto para os sistemas de backup e refrigeração (por isso é preferível lugares frios);
  • Custo de aquisição e reposição das máquinas (imposto de importação baixo, vida útil dos equipamentos e manutenção).

Assim, para a atividade de mineração ser lucrativa, as recompensas por blocos minerados deve ser maior que os custos citados acima. Além disso países com governos incentivadores da nova tecnologia devem ser preferidos. A velocidade da internet não é algo tão importante, porém a mesma deve ser bem estável, sem muitas oscilações e quedas de conexão.

Teoricamente, se identificado um calculo positivo a partir das premissas citadas acima, você poderia minerar sozinho e de casa, porém, não é o que acontece. Muitos mineradores procuram ambientes estratégicos (lugares frios, conexão estável, baixo imposto de importação, energia barata), e esses lugares não são os residenciais comuns.

Além disso, geralmente um minerador se associa a um poolde mineração, onde basicamente você coloca sua força computacional disponível em um grupo de outros mineradores. O principal motivo é diminuir a variância dos resultados obtidos, ou seja, você irá ganhar proporcional a sua força computacional adicionada ao pool; e esse, com mais força computacional total, deverá minerar mais blocos do que você sozinho.

Ou seja, ao invés de ganhar muito, poucas vezes, você ganha pouco, muitas vezes. Digamos que no final de alguns anos o resultado seja o mesmo, mas por se tratar de uma variância menor no segundo caso, teríamos um risco menor para um mesmo retorno. Logo, o segundo caso deverá ser preferido na maioria das vezes.

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