Bitcoin : Guia definitivo, parte 1/3: Ideologia e estrutura da rede [pt_BR]

Bitcoin é uma moeda digital baseada numa tecnologia que tem o potencial de mudar a forma como realizamos transações monetárias, e sem dúvidas causar um impacto gigantesco na economia mundial.

Não se limitando apenas à Economia, essa tecnologia se estende para qualquer sistema dependente de registros à prova de adulteração. Seu funcionamento é independente de uma instituição central, impossibilitando o domínio e regulamentação governamental.

Este é o início de uma série onde tenho como objetivo mostrar essa tecnologia e os assuntos mais comuns que envolvem as criptomoedas, levando ao leitor a base de conhecimento necessária para dar o Start neste mundo.

Ideologia e introdução ao Bitcoin

Imagine, efetuar transferências internacionais de qualquer quantia de dinheiro em questão de segundos, anônimas, extremamente seguras, irreversíveis e não pagar qualquer taxa por isso.

Você deve estar se perguntando, por que querer efetuar transações de valores anônimas se não é um tipo de criminoso? E por que abrir mão da "segurança" do Estado que já controla esse serviço? Tudo bem, você foi programado para questionar esse tipo de coisa, essa é uma ideia que a sociedade vem herdando desde muito tempo.

Se lhe dou uma maçã, a maçã é sua!

Por que diabos você precisaria de uma terceira pessoa para realizar esta transferência? Nós também não precisamos notificar alguém que estamos efetuando essa transferência. A maçã agora é apenas sua e você pode dar ela pra outra pessoa. Justo não? Então, chamamos isso de liberdade.

Então, por que não temos essa liberdade com o dinheiro?
Pelo simples fato de você não ter o controle de seu próprio dinheiro.

O dinheiro foi criado para facilitar a troca de mercadorias, mas com sua evolução, se tornou a maior arma de controle Estatal. O Estado é dono de boa parte de seu dinheiro (se não for dono de todo ele), mesmo aquele que você guarda em casa debaixo do colchão. Tudo é taxado, monitorado e administrado por pessoas que você nem mesmo conhece. Por incrível que pareça, até mesmo um certo percentual de fraude nesse sistema é aceito e dado como inevitável. E você e seus ancestrais engolem isso, afinal nunca tiveram uma alternativa.

Então podemos afirmar que o Bitcoin é uma ameaça direta ao poder Estatal? Sendo uma ameaça, como é possível estar ativo desde 2009 já tendo capitalizado mais de 31 bilhões de dólares no mundo todo e o Estado ainda não ter criado leis sobre ele ou tomado providências para impedir seu funcionamento?

Devido à sua estrutura descentralizada.

O Estado não tem um alvo para atacar, não existe um servidor central para derrubar, não existe um administrador responsável para sequestrar prender. A rede funciona em todo lugar de maneira sincronizada. Mesmo que um nó eventualmente pare de se conectar a rede, terão N outros funcionando e compartilhando exatamente o mesmo conteúdo.

Isto só é possível graças à tecnologia P2P, sim aquela mesma usada em Torrents, aquela mesma que já gerou tanta polêmica, que mudou e continua mudando forma como você escuta músicas, assiste filmes e compartilha gratuitamente arquivos na internet.

Vídeo do Ideias Radicais ilustrando muito bem a ideologia do bitcoin

Onde fica armazenado o Bitcoin?

Quando você efetua uma transações de valores de uma carteira de Bitcoin para outra, ela é imediatamente autenticada e escrita em um registro de transações gigantesco chamado de Blockchain que fica armazenado localmente em todas as carteiras e deve ser sincronizado antes de qualquer nova transação.

Como funciona a Blockchain?

A Blockchain é como um livro contábil gigantesco, ele é público e armazena blocos contendo registros de todas as transações desde sua criação até o momento em que você está lendo este artigo.

Wallets (carteiras)


A Wallet(carteira) é um aplicativo que permite a qualquer pessoa realizar transferências de Bitcoins sem ter conhecimento algum sobre sua tecnologia.

A carteira é baseada num conceito de chave pública/privada, onde a chave privada fica armazenada com você localmente (como uma senha bancária), e a chave pública é o endereço registrado na Blockchain em todas suas transações, dessa forma ela mantém todo o histórico e balanço atual de sua carteira.

É a chave pública que você compartilha(como uma conta bancária) quando vai solicitar uma transferência de fundos.

Uma carteira pode funcioinar em qualquer plataforma, tanto em seu computador quanto num dispositivo móvel, ou até mesmo na nuvem.
Bitcoin-qt – Aplicativo de carteira desenvolvido para a plataforma Windows

A chave privada pode ser armazenada em qualquer lugar, arquivo digital, papel, até mesmo no seu cérebro. Ela nada mais é que uma sequência de números e letras.

Possuindo a chave privada, você poderá importa-la em qualquer carteira e subtrair o conteúdo daquele endereço público.

Paper wallet – Carteira de papel que carrega o par de chaves, pública+privada (você pode imprimir sua própria carteira)

Sempre que achar necessário, será possível gerar um novo par de chaves, e não há nada na rede que ligue uma nova chave à uma pessoa.

Também não existe qualquer tipo de registro de IP ou localidade nas transações armazenadas na Blockchain.

Carteira instantânea gerada client-side

Caso queira receber bitcoins e não possua uma carteira, vc pode gerar um par de chaves aqui: https://www.bitaddress.org e futuramente sincronizar em uma carteira qualquer.

Note que a chave é criada Client-side através de seu browser. O servidor que controla esse sistema não tem acesso à sua chave em momento algum. Este sistema é OpenSource, você pode rodar offline se desejar.

Brainwallets

Brainwallets são chaves privadas criadas partindo de uma sentença de palavras de fácil memorização.

Atualmente o gerador mais seguro de brainwallets é o WarpWallet, usando pelo menos 8 palavras (se possível que não se encontram num dicionário).

A blockchain está constantemente sendo atacada por Bruteforces tentando advinhar sentenças de palavras comuns.

Neste experimento uma Brainwallet gerada partindo da palavra "mike" foi crackeada em segundos por diversas pontas. Portanto, evite Brainwallets e se for usar, use uma sentença complexa.

Carteira na nuvem (Cloud wallet)

Armazenar localmente toda a Blockchain, não é um trabalho muito fácil e tem seus prós e contras, pois exige grande capacidade de armazenamento.

Hoje a Blockchain completa já ultrapassa mais de 10 Gigabytes (Algo equivalente a série completa do Breaking Bad em HD), a obrigação de sincronizar tudo isso poderia ser inviável para algumas pessoas.

Serviço de Cloud Wallet http://coinbase.com rodando em um aplicativo de smartphone

Pensando nisso foram criados os serviços de Cloud Wallet, onde você usa o Browser ou uma aplicação em seu smartphone para se conectar a servidor que já possui a Blockchain completa, então você apenas executa transações usando sua chave privada que nunca deixa seui dispositivo.

Segurança e cloud wallet's

Normalmente para operar uma Cloud Wallet comum, você precisa compartilhar sua chave privada com o servidor, e obviamente isso abre uma enorme brecha de segurança na sua carteira. Como solução para este problema, utilizando uma forma de criptografia, foram criadas Cloud Wallets que operam em Client-side
Serviço de Cloud Wallet Client Side da empresa blockchain.info (não confunda com o registro Blockchain)

Em serviços como este, nem mesmo o servidor tem acesso à sua Wallet. Isso elimina a possibilidade de roubo caso um usuário mal-intencionado venha ter acesso privilegiado ao sistema do serviço de Cloud Wallet Server-side.

.. de qualquer forma, não existe nada mais seguro que operar uma carteira local em um nó que você detém total controle.

Validação das transações (Prova-de-trabalho)

Sem uma autoridade central, quem faz a verificação das transações? Caso um usuário mal-intencionado altere o conteúdo da blockchain local, isso seria automaticamente registrado no restante da rede? Devemos confiar na honestidade de todos os nós da rede?

.. sistemas que dependem da confiança em outras pessoas não são seguros

A blockchain é baseada num sistema de prova-de-trabalho, onde para se criar um novo bloco de transações é necessário que o código deste bloco seja descriptografado, algo como chutar todas as combinações possíveis tentando descobrir uma senha num limite de tempo, essa senha deverá ser comparada ao bloco anterior, e caso esteja correta, deverá ser validada pela maioria dos outros nós para que o novo bloco seja propagado pela rede.

Um usuário mal-intencionado até pode criar um novo bloco em sua Blockchain local, mas para que a mesma seja aceita como válida e propagada pelo restante dos nós, ele teria que descriptografar seu novo bloco e também uma boa parte dos próximos blocos. Isso teoricamente seria impossível, já que ele está competindo com o gigantesco poder computacional do restante da rede, que por sua vez se recusariam a trabalhar neste novo bloco, afinal ele não bate com os blocos anteriores da “Blockchain honesta” que eles possuem.

Isso garante, sempre a existência de uma Blockchain original e que sua validação e crescimento sempre venha do maior conjunto de poder de processamento na rede.

Mineração e distribuição de novas moedas

Como garantir que sempre existirá um ou mais nós na rede dispostos à verificar minha transação? Qual o incentivo?

O nó que conseguiu decifrar o código e criou o novo bloco recebe como recompensa uma quantidade de moedas. Essas moedas são novas e isto garante o crescimento/distribuição de capital do sistema.

Então a rede sempre lançará novas moedas? Elas são infinitas?

Para se atribuir valor à alguma coisa, assim como o ouro ela precisa ter sua quantidade limitada. No caso do Bitcoin, é limitado em 21 milhões de unidades.

E quando todas as 21 milhões de moedas forem mineradas? Qual será o incentivo para minerar e manter as verificações de transações?

Existe uma taxa opcional por transação que é repassada aos mineradores, pagando essa taxa sua transferência tem uma certa prioridade na velocidade de confirmação. A ideia é no futuro usar essa taxa para manter a rede de verificação funcionando.

O que garante que um único nó não centralize todas as verificações da rede, criando todas novas moedas pra ele e até mesmo ter o poder de autorizar transações falsas/duplicadas?

A garantia vem da natureza da rede. Conforme seu crescimento, a rede está programada para aumentar dificuldade para se gerar um novo bloco, exigindo cada vez mais poder de processamento. Um único nó, não teria capacidade computacional para competir com o restante da rede e manter viva uma Blockchain paralela.

A ação de manter um nó dedicado apenas para criar novos blocos é chamada de Mineração.

Para dar o start na Blockchain, desenvolvedores da carteira incluíram um "modo gerador de moedas", onde cada carteira faz uma simples mineração para dar vida à rede.

Mineração em solo (Solo mining)

Como era previsto, minerar através da carteira era algo que se tornaria rapidamente obsoleto, então foram desenvolvidos aplicativos especializados que dedicam 100% do poder de processamento de sua CPU para mineração, ou até mesmo sua GPU(placa de vídeo, que tem poder de processamento muito maior que a CPU).
GuiMiner e CGMiner minerando em localhost (conectados à carteira local)

Apontar um aplicativo de mineração diretamente para a blockchain na tentativa de minerar um bloco inteiro sozinho é chamado de Mineração em Solo (Solo mining).

Mineração em grupo (Pool mining)

Com o passar do tempo a dificuldade foi aumentando e grupos notaram que poderiam ganhar muito poder computacional se unindo e criando Pools de mineração.

Uma Pool nada mais é que um servidor onde todos os mineradores se conectam e recebem uma parte do trabalho, juntos trabalham para tentar descriptografar o código do mesmo bloco, ao final, cada um deles envia seu trabalho à Pool e caso aquele bloco tenha sido minerado com sucesso por algum deles, todos os envolvidos recebem uma recompensa equivalente ao seu trabalho.

Hardwares especializados em mineração

Com o valor do bitcoin sempre em crescimento e sua dificuldade de mineração também, usuários passaram a investir fortunas criando Rigs de mineração(hardwares linkados) dedicados à mineração com um poder surreal de processamento, capazes de comparar uma quantidade imensa de códigos por segundo para lucrar o máximo possível enquanto a dificuldade da rede permitir.

De olho no lucro, empresas entraram nesta onda, criando verdadeiros monstros de mineração, alguns deles com valor superior a $5.000,00.

Butterflylabs Asic 1500 GH/s – Onde 1500 GigaHash/s é igual a 1500.000.000.000 Hashes/segundo(códigos comparados por segundo)

Custos e energia elétrica

O custo para criar e manter uma Rig de mineração é alto, tanto no investimento em hardware quanto no gasto de energia elétrica. Mas pode ser algo que se paga rapidamente e passa a retornar um lucro muito alto se for bem planejado.
Calculadora de custos e recompensas de mineração do Bitcoinwisdom: https://bitcoinwisdom.com/bitcoin/calculator

Como a evolução da dificuldade da rede é exata, é possível fazer cálculos para prever quando seu hardware se tornará obsoleto e decidir se é um investimento viável ou não.

Cloud mining (mineração na nuvem)

Numa tentativa de centralizar o máximo possível de poder de mineração possível, foi criado o Cloud-mining. Um serviço que permite você comprar "capacidade de processamento". Você paga para uma empresa investir em hardware e minerar, e ela te repassa um percentual do lucro com a mineração. Algo que se tornou atrativo para muitos usuários, pois é um lucro fixo onde o usuário não precisa manter hardware algum e no final, teoricamente ainda pode recuperar seu investimento vendendo a "capacidade de processamento" comprada.
Serviço de Cloud Mining da http://cex.io (note a altíssima taxa de manutenção que é cobrada hoje comparada ao seu lucro por bloco minerado)

P2pool (Pool distribuída)

O Cloud-mining foi um sério problema, pois com essa estratégia uma única Pool poderia controlar mais de 50% do poder de mineração de toda a rede Bitcoin, o que permitiria a mesma assumir o controle da criação da maioria dos novos blocos da blockchain, validar gastos duplos e até mesmo iniciar uma blockchain paralela. Por esse e outros motivos foi criada a P2pool, um projeto antigo de pool descentralizada que amadureceu neste momento mantendo a ideologia do Bitcoin.
Painel de controle de um nó da P2pool

Numa P2Pool seus ganhos com mineração são repassados diretamente para sua carteira, isso elimina a necessidade de confiar na segurança/administração do “dono da Pool”, também devido a isto, não existem taxas absurdas de manutenção e mesmo que um nó da P2Pool fique offline, você poderá se conectar a outro e continuar minerando normalmente.

Sistema de pagamento PPLNS

Mineradores pequenos devem saber muito bem escolher a p2pool que vai ingressar, pois se ele escolher uma pool relativamente grande e que esteja trabalhando com uma dificuldade altíssima, ele provavelmente não conseguirá completar nem ao menos 1 trabalho no prazo de 24 horas, que é o limite estipulado pelo sistema de pagamento da p2pool para considerar um trabalho válido. E o pequeno minerador não receberá seu pagamento, por mais que deixe sua máquina dedicada trabalhando neesa p2pool.

Exchanges e o valor do Bitcoin

Não existe um lastro e ninguém definiu o valor do bitcoin, ele foi definido pelo mercado.

Você pode comprar bitcoins de qualquer pessoa por qualquer preço, basta que ambas as partes estejam de acordo com a oferta.

01(um) bitcoin pode ser dividido em até oito casas decimais, dessa forma você tem a liberdade de negociar apenas 0.00000001 BTC se desejar.

Exchanges são serviços que facilitam a ligação entre vendedores e compradores, facilitando também o câmbio da criptomoeda para sua moeda local e vice-versa.

Histórico de preços fechados e livro de ordens do http://bitstamp.net

Exchanges funcionam sob um sistema de ordens de compra/venda, onde você pode definir uma oferta no valor desejado e aguardar que outras pessoas aceitem, processando sua oferta. Ao final poderá “sacar” a quantia desejada diretamente para sua Wallet de btc ou para sua conta em banco.

Volatilidade

A lei da oferta/procura faz naturalmente o valor da unidade do bitcoin inflar e como ele não possui um lastro(valor intrínseco e real definido por um bem físico), seu valor é muito volátil. Hoje pode estar custando $200,00 dólares e amanhã por algum motivo(notícia, especulação, influências de mercado dominantes, etc) passar a valer $1163,00, e dias depois retornar e estabilizar nos $600,00.
BitcoinWisdom – Ferramenta que permite executar análises técnicas em tempo-real do preço do Bitcoin na em dezenas de Exchanges do mundo todo

Nem é preciso ressaltar que essa flutuação pode ser muito lucrativa para pessoas que operam nessas Exchanges. Imagine você comprar R$10.000,00 em bitcoins no preço de R$100,00 a unidade, totalizando 100 BTC, e vender dias ou meses depois quando o valor subir para R$2.000,00, transformando seu investimento em R$200.000,00.

Sim, isto é possível e todos que acreditaram na tecnologia desde o início já estão milionários. E mesmo que você não seja um deles, saiba que sempre será possível “surfar” essas ondas dominando algumas técnicas de Trading, tendo um bom conhecimento do mercado e sempre estando ciente dos riscos que toda essa volatilidade envolve.

A moeda e o problema com a volatilidade

No início, os mais céticos diziam que o bitcoin jamais seria aceito como moeda devido à sua volatilidade. Provando o contrário, donos de estabelecimentos já estão aceitando no mundo todo bitcoin como forma de pagamento.

“Aceito cartão de débito, crédito… por que não o bitcoin? Com o cartão de crédito, além de pagar uma taxa de 4%, demoro 30 dias para receber” disse João Luiz de Campos, dono do Bar Zé Gordo, em São Paulo (mais detalhes)

Empresas também já estão plantando caixas eletrônicos por todo o mundo, inclusive no Brasil, para facilitar a troca de moedas por Bitcoin.

Futuro e moedas alternativas (Altcoins)

Conforme sua evolução, naturalmente o bitcoin foi apresentando falhas e limitações, que teoricamente à longo prazo podem trazer problemas para a rede e desvalorizar caso essas falhas não fossem solucionadas. Mas por ser uma tecnologia aberta, foram criadas novas criptomoedas, chamadas de Altcoins, todas baseadas no mesmo conceito de descentralização mas com melhorias significantes em sua estrutura.

Existem milhares de Altcoins já criadas, qualquer um pode criar, até você. Mas atribuir valor à esta moeda já é outra história. Tomando como exemplo duas moedas que se destacaram muito e já capitalizaram um valor razoável.. Litecoin e Darkcoin.
http://coinmarketcap.com – ferramenta que permite analizar a capitalização de cada moeda.

Litecoin

O Litecoin(LTC) atualmente tendo sua unidade valendo mais de $11,00 e capitalizando um total de 325 milhões de dólares, foi a primeira Altcoin a se destacar e é uma alteração do projeto original do Bitcoin e foi desenhado para liberar quatro vezes mais moedas do que o dinheiro criptográfico que o antecedeu, em um esforço para evitar que a moeda se torne excessivamente escassa e cara com o passar do tempo. As transações também são processadas com mais facilidade e a mineração é mais “inclusiva”, permitindo que máquinas regulares também possam competir. Adotando uma tecnologia chamada Scrypt, o Litecoin busca nivelar os mineradores e diminuir a vantagem daqueles que usam máquinas superpotentes e desenhadas para competir pelas moedas.

Darkcoin

A unidade de Darkcoin(DRK)atualmente está valendo mais de $10,00 e ele está capitalizando cerca de 40 milhões de dólares. Assim como o Litecoin, ele é também uma alteração do Bitcoin, além das vantagens em desempenho e melhor distribuição de mineração apresentadas pelo sua estrutura X11, seu maior atrativo é sua tecnologia de anonimidade.

Na rede do Bitcoin todas as transações são sim anônimas, elas não carregam informação pessoais das partes envolvidas, mas se você já possuir alguns dados ligados à pessoa, é possível fazer uma análise combinada com transações passadas e revelar a origem.

Caso deseje evitar isto e disfarçar totalmente uma transações, será preciso de uns passos a mais do que simplesmente transferir as moedas virtuais de uma carteira para outra. Existem até serviços de lavanderia(mixers) para desvincular o endereço e evitar que a origem da moeda seja identificada.

No Darkcoin este serviço é built-in, ele foi usa uma técnica chamada Coinjoin, que automaticamente combina as transações feitas pelos usuários com as de outros usuários, misturando tudo e dificultando muito que a origem seja identificada.

O Futuro

Mesmo sendo testado por todos os lados, enfrentando turbulências por ser uma tecnologia recente/inovadora, seu valor continua firme e forte, e cada vez mais se parecendo uma moeda. Não temos como afirmar que o Bitcoin sempre estará no topo seguido por suas Altcoins, mas podemos afirmar que sua tecnologia chegou para ficar e tem sim o poder de mudar o mundo.

Guia definitivo (Parte 2/3)

Leia a parte.2 desta série: Bitcoin @ Guia definitivo, parte 2/3: Experiências e técnicas de mineração de criptomoedas

Referências