Dificuldade de mineração do Bitcoin: como funciona o ajuste a cada 2.016 blocos

O Bitcoin foi projetado para que os mineradores não consigam acelerá-lo. Se amanhã o dobro de máquinas entrar na rede, ainda assim ela deve encontrar um bloco a cada dez minutos, em média. A dificuldade é o mecanismo que mantém esse ritmo.

Veja o que a dificuldade mede, como ela se relaciona com o alvo, como funciona o ajuste a cada 2.016 blocos, por que ele existe e o que uma mudança significa — e o que não significa. Este artigo não informa valores atuais de dificuldade nem prevê o próximo ajuste, pois ambos dependem da velocidade com que os blocos são encontrados.

O que a dificuldade de mineração mede

A Bitcoin Wiki descreve a dificuldade como uma medida do quão difícil é encontrar um hash abaixo de determinado alvo. A mineração se parece menos com a resolução de um problema longo e definido e mais com uma loteria. Cada hash gera o que, na prática, é um número aleatório; se ele estiver abaixo do alvo, o minerador encontra o bloco. Caso contrário, o minerador altera o nonce e tenta novamente.

Portanto, a dificuldade não tem a ver com o grau de complexidade da matemática. Ela diz respeito ao número médio de tentativas de que um minerador precisa até conseguir encontrar um bloco. A documentação para desenvolvedores do Bitcoin define uma dificuldade mínima permitida, chamada dificuldade 1, e a dificuldade atual é expressa em relação a ela.

Alvo e dificuldade

O alvo é um número de 256 bits compartilhado por todos os softwares do Bitcoin. Para que um bloco seja aceito, o hash do cabeçalho do bloco deve ser menor ou igual a esse valor, e a Bitcoin Wiki observa que, quanto menor o alvo, mais difícil é gerar um bloco. A dificuldade expressa a mesma ideia pelo outro lado: uma dificuldade maior significa um alvo menor. Como explicado no artigo sobre taxa de hash, a Bitcoin Wiki também apresenta uma regra prática: encontrar um bloco leva, em média, cerca de dificuldade multiplicada por 2 elevado à potência de 32 hashes.

Como funciona o ajuste a cada 2.016 blocos

A regra é contabilizada em blocos, não em dias. A cada 2.016 blocos — o que levaria duas semanas se os blocos fossem encontrados exatamente a cada dez minutos —, cada nó do Bitcoin compara o tempo que esses blocos realmente levaram para ser encontrados com a meta de duas semanas, conforme explica a Bitcoin Wiki. O alvo é alterado de acordo com a diferença percentual. Se os blocos forem encontrados mais rápido do que o previsto, o alvo diminui e a mineração fica mais difícil. Se forem encontrados mais devagar, o alvo aumenta e a mineração fica mais fácil.

Um único ajuste nunca pode alterar o alvo em mais de um fator de quatro em qualquer direção, o que evita grandes oscilações. Ninguém define a dificuldade. Cada nó a calcula de forma independente a partir da blockchain, usando a mesma regra, e o software Bitcoin Core codifica a meta de duas semanas e o intervalo de 2.016 blocos.

Como o gatilho é uma contagem de blocos, “duas semanas” é apenas uma estimativa, e o próximo ajuste não pode ser associado a uma data específica do calendário. Ele acontece antes quando os blocos são encontrados mais rápido e depois quando são encontrados mais devagar.

Por que o Bitcoin ajusta a dificuldade

O white paper do Bitcoin explica o objetivo. Para compensar o aumento da velocidade do hardware e a variação, ao longo do tempo, do interesse em operar nós, a dificuldade é determinada por uma média móvel que busca manter uma quantidade média de blocos por hora; se os blocos forem gerados rápido demais, a dificuldade aumenta. A Bitcoin Wiki acrescenta que um ritmo constante de cerca de um bloco a cada dez minutos proporciona estabilidade à rede e baixa latência para as transações.

Um ritmo constante de blocos também mantém estável o cronograma de emissão. O subsídio por bloco do Bitcoin é reduzido pela metade a cada 210.000 blocos, segundo a documentação para desenvolvedores; por isso, manter aproximadamente constante o número de blocos por ano mantém o cronograma do halving em cerca de quatro anos, independentemente do hardware usado pelos mineradores.

O que uma mudança significa — e o que não significa

Quando a dificuldade aumenta, os 2.016 blocos anteriores foram encontrados mais rápido do que o previsto, o que geralmente significa que mais poder computacional entrou na rede. Quando ela diminui, os blocos foram encontrados mais devagar. Como o ajuste acontece apenas uma vez por período, a dificuldade acompanha a taxa de hash com um atraso de até um período.

Uma mudança não altera a recompensa por bloco nem o cronograma de oferta, pois ambos são contabilizados em blocos. Ela altera o número de tentativas necessárias para cada bloco, então a parcela esperada das recompensas de cada minerador muda. É uma descrição das condições de mineração, não um sinal sobre o preço do Bitcoin.

Lembrete da WEEX: números de dificuldade não são previsões de retorno

A WEEX lembra aos usuários que a dificuldade e seus ajustes descrevem o grau de competitividade da mineração, não se alguém terá lucro nem para onde os preços irão. Tenha cuidado com promoções que citam a dificuldade ou o “poder da rede” para justificar retornos prometidos, pois ninguém pode garantir lucros com mineração. Nunca compartilhe sua frase-semente ou código de verificação com alguém que se ofereça para minerar por você. Nada aqui constitui aconselhamento financeiro.

Conclusão

A dificuldade de mineração mede quantas tentativas são necessárias, em média, para encontrar um bloco válido. A cada 2.016 blocos, cada nó compara o tempo que esses blocos levaram para ser encontrados com a meta de duas semanas e ajusta o alvo em até um fator de quatro, para que os blocos continuem chegando a cada dez minutos, aproximadamente. A dificuldade acompanha a taxa de hash com atraso e não diz nada sobre o preço.

Perguntas frequentes

1. O que é a dificuldade de mineração do Bitcoin?
É uma medida do quão difícil é encontrar um hash de bloco abaixo do alvo atual. Uma dificuldade maior significa que os mineradores precisam, em média, de mais tentativas para encontrar um bloco válido.

2. Com que frequência a dificuldade é ajustada?
A cada 2.016 blocos. Isso leva cerca de duas semanas se os blocos chegarem a cada dez minutos, mas a contagem é feita em blocos, não em dias.

3. A dificuldade é ajustada exatamente a cada duas semanas?
Não. O intervalo fixo é de 2.016 blocos, e o tempo necessário depende da velocidade com que os blocos são encontrados; por isso, não é possível saber antecipadamente a data do próximo ajuste.

4. O que acontece com a dificuldade se os mineradores saírem da rede?
Os blocos chegam mais devagar e, no próximo ajuste, a dificuldade diminui. Um único ajuste pode alterá-la em, no máximo, um fator de quatro.

5. Uma dificuldade maior significa que o preço do Bitcoin vai subir?
Não. A dificuldade descreve a atividade de mineração e a velocidade com que os blocos foram encontrados. Ela não é um sinal de preço.