Como o Bitcoin Surgiu

 O movimento de privacidade foi inspirado por David Lee Chaum (um cientista da computação e criptógrafo americano) que desde os anos 80 criava ferramentas que promoviam a privacidade de dados em operações de transferência de valores e de informações. Ele foi pioneiro da aplicação da criptografia no ambiente digital, e suas ideias foram reunidas e utilizadas pelos criadores do movimento Cypherpunk (pessoas que são pró criptografia forte para privacidade digital)

 No whitepaper (documento que explica o protocolo do Bitcoin), Satoshi propôs a criação de um sistema de registro, chamado inicialmente de “timechain”, enfatizando a necessidade de estabelecer uma sequência temporal para registros, atualmente conhecido como blockchain. Mas Satoshi não trabalhou sozinho, várias mentes brilhantes contribuiram para o projeto.

 Adam Back foi inventor do sistema “Hashcash”, que introduziu o conceito de “Prova de Trabalho”, crucial na prevenção de spam e na segurança de sistemas ( vamos explicar abaixo e comparar com o Ethereum), que foi posteriormente adaptado para criar o mecanismo de consenso do Bitcoin. Nick Szabo, foi outro criptógrafo pioneiro na criação dos contratos inteligentes.

 Hal Finney foi membro do grupo desses Cypherpunks (e muita gente acredita que esse ele seja o Satoshi), que desde a década de 80 lutava pela privacidade digital. Ele recebeu 10 Bitcoins enviados diretamente do Satoshi Nakamoto na primeira transação da história, em 12 de janeiro de 2009.

Como a Blockchain Realmente Funciona

 A blockchain é basicamente um livro gigante de registros que, em vez de ficar guardado em um banco, está espalhado entre milhares de computadores pelo mundo. Cada “bloco” de transações, são conectadas em sequência cronológica (cadeia de blocos).
 O diferencial por trás disso é que cada bloco contém um “hash”, uma impressão digital matemática única baseada em todas as informações daquele bloco. Se alguém tentar alterar qualquer informação em um bloco antigo, o hash muda completamente, alertando toda a rede sobre a tentativa de fraude.

 Bitcoin e Ethereum, embora ambas são baseadas em blocos, são essencialmente diferentes. Bitcoin registra quem possui quantos bitcoins e as transferências entre os endereços. É um sistema bancário global, mas sem bancos centrais ou intermediários. O Ethereum, além de registrar transações, executa programas complexos chamados contratos inteligentes que podem automatizar acordos, criar aplicativos descentralizados, sistemas financeiros alternativos etc (mas isso não significa que o Ethereum é superior ou mais inovador, pelo contrário, veremos mais pra frente).

Proof of Work vs Proof of Stake Guerra dos Consensos

 A diferença fundamental entre Bitcoin e Ethereum moderna reside em seus mecanismos de consenso que é basicamente a forma que é validado os blocos de transações. O mecanismo de consenso Proof-of-Work (prova de trabalho), usado pelo Bitcoin, usa equações matemáticas complexas para a identificação de novos blocos. É ai que os mineradores (que é tão comentado em assuntos de cripto) competem para resolver quebra-cabeças criptográficos extremamente difíceis.
 Funciona assim: milhares de mineradores ao redor do mundo recebem as mesmas transações pendentes e todos competem simultaneamente para resolver essa criptografia, o primeiro a resolver ganha o direito de adicionar o próximo bloco à blockchain e recebe uma recompensa atualmente 3,125 BTC por bloco minerado. (essa oferta por bloco cai pela metade a cada 4 anos, o famoso halving).

 As vantagens do Proof of Work

 Uma vantagem forte do proof of work é a segurança. A enorme potência computacional e energia gasta para mineração protege a chain e a torna extremamente resistente a ataques de 51%, onde um atacante precisaria controlar mais da metade da rede (para criar blocos com transações fraudulentas e sobrecarregar a rede). Além disso, a mineração está distribuída do mundo todo e há uma concorrência brutal entre mineradores, sendo extremamente difícil controlar mais da metade da rede e alterar registros antigos.

As desvantagens do Proof of Work

 Entretanto, o Proof of Work consome cerca de 160 Terawatt anualmente. A velocidade é outro problema, a rede leva 10 minutos em média para criar um novo bloco. E por fim os custos operacionais também são elevados, necessitando de equipamentos especializados caros chamados ASICs.

O que é Proof of Stake e suas vantagens/desvantagens

 O Ethereum, usava proof of work mas migrou para o sistema Proof of Stake em 2022. No Proof of Stake, quem possui as criptomoedas devem verificar os blocos e as transações baseado na quantidade de moedas que oferecem como garantia na rede.
 Os validadores são escolhidos com base na quantidade de moedas que “apostam” na rede (ou seja não é democrático, pois quanto mais moeda mais chance de validar a rede). O processo é assim, validadores fazem staking bloqueando suas moedas como garantia, o protocolo escolhe aleatoriamente validadores (quanto mais stake, maior a chance de ser escolhido), o validador escolhido valida um bloco de transações, recebe recompensas proporcionais ao seu stake e, se agir maliciosamente, perde parte dos tokens em garantia.

 A eficiência energética do Proof of Stake é superior. O Ethereum Proof of Stake usa mais ou menos 99% menos energia comparado ao antigo Ethereum com Proof of Work. A velocidade também um ponto positivo, a rede Ethereum atualmente leva cerca de 12 segundos para criar um bloco. A acessibilidade é outro ponto forte: não é necessário hardware especializado, apenas comprar e fazer staking das moedas.

 Proof of Stake também é muito falho e eu acredito ser até pior. Existe o risco de maior centralização (Lido e Coinbase possuem mais de 40% do total de ether bloqueado no ecossistema). O sistema é menos testado e fica a mercê de grandes nomes da comunidade cripto como o fundador do Ethereum, Vitalik Buterin.

 Mineração e a Infraestrutura da Rede

 Os mineradores são pessoas ou empresas que usam computadores especializados (ASICs) e GPUS de última geração. Eles são “auditores” independentes da rede, verificando cada transação antes de ser registrada na blockchain.
 Os incentivos econômicos para mineração incluem a recompensa por bloco (atualmente 3,125 BTC a cada 10 minutos em média, ou seja 450 BTC minerados por dia até o próximo halving em 2028, onde essa mineração por dia cai pela metade) e as taxas de transação pagos pelos usuários.

 Os nós completos (full nodes) são computadores de qualquer pessoa que queira ter uma cópia completa da blockchain, validando todas as transações, sendo essenciais para verificar se todas as regras do Bitcoin são seguidas, detectar tentativas de fraude e manter a rede verdadeiramente descentralizada. Existem então os nós de mineração, que são full nodes especializados que também competem para criar novos blocos, combinando validação com mineração.

 Rodar um nó oferece vantagens importantes como verificação independente das transações sem precisar confiar em terceiros, maior privacidade ao consultar informações diretamente da blockchain e a satisfação de agregar para a segurança e descentralização da rede.

Para entender melhor sobre os conceitos apresentados esse vídeo é excelente.