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Resultados de aprendizagem:
No final deste artigo, entenderá:
1. O que é Bitcoin e como funciona
2. As origens do projeto da Bitcoin
3. Por que a Bitcoin foi criada e os problemas que pretende resolver
4. O papel da rede da Bitcoin
O que é Bitcoin?
A Bitcoin é uma rede de pagamentos digitais criada por Satoshi Nakamoto, responsável pela Publicação Técnica da Bitcoin em outubro de 2008 no âmbito do termos do pseudónimo que soa a japonês. A Bitcoin adota uma abordagem revolucionária à forma como as transações são registadas e liquidadas, e o bitcoin (com “b” minúsculo) é a unidade monetária incorporada em que se baseia.
O molho secreto da rede Bitcoin é uma qualidade descrita como descentralização. Um sistema descentralizado funciona sem uma única autoridade central, como um governo, responsável.
Como uma rede de pagamentos descentralizada, os utilizadores da Bitcoin transacionam diretamente entre si, e a lógica do sistema (o protocolo Bitcoin) controla automaticamente os saldos e as transações. Isso contrasta com o sistema financeiro tradicional, em que as transações passam por uma entidade centralizada.
A Bitcoin não é a primeira tentativa de criar um sistema financeiro sem bancos; a razão pela qual ela teve sucesso onde outras falharam é porque encontrou uma solução para o problema do “gasto duplo”.
O problema do gasto duplo.
Quase todos os sistemas online com que contamos para facilitar a nossa vida são controlados por uma autoridade central, por exemplo, os bancos que gerem o nosso dinheiro. A primeira linha da publicação técnica sobre Bitcoin apresenta uma alternativa.
“Uma versão puramente peer-to-peer de dinheiro eletrónico permitiria que os pagamentos online fossem enviados diretamente de uma parte para outra sem passar por uma instituição financeira.”
Para que um sistema peer-to-peer funcione, necessitamos de uma forma de manter um registo exato dos saldos. Digamos que Alice e Bob têm ambos £ 100. Se Alice enviar a Bob £ 20, os seus saldos devem ser ajustados em conformidade.
Sem um terceiro a controlar, Alice poderia simplesmente não reduzir o seu saldo em £ 20 e tentar gastar esse montante novamente (gasto duplo).
A Publicação Técnica da Bitcoin propõe resolver uma forma de manter um sistema de pagamentos descentralizados honesto e sem um mediador.
A solução centralizada consiste em confiar num emissor de moeda, como um banco central, para manter um registo do dinheiro à medida que este muda de mãos. É assim que o nosso sistema financeiro funciona atualmente.
O que há de errado com os sistemas de pagamento centralizados?
Ao encontrar uma solução para o problema do gasto duplo, Satoshi Nakamoto criou um sistema de pagamento alternativo e descentralizado. A Bitcoin permite que dois indivíduos que vivam em qualquer parte do mundo efetuem transações livremente sem se conhecerem ou confiarem um no outro.
A ideia inspirou um ecossistema de triliões de dólares de produtos e serviços financeiros relacionados, geralmente conhecido como DeFi (Finanças Descentralizadas).
Mas a Bitcoin também elimina o poder das autoridades centralizadas de controlo a oferta de dinheiro. A solução da Bitcoin é incorporar na sua lógica uma regra que fixa o seu fornecimento em 21 milhões de bitcoins, resolvendo a questão da escassez.
Como funciona a Bitcoin?
Utilizando o mesmo exemplo de Alice e Bob que enviam dinheiro um ao outro, ambos podem registar as suas transações em pedaços de papel que funcionam como um livro-razão. Mas têm de encontrar uma forma de chegar a um acordo sobre a situação dos saldos e das transações.
Este problema torna-se ainda mais difícil quando é ampliado para milhares de utilizadores em todo o mundo que não se conhecem nem confiam uns nos outros.
A solução centralizada consistiria num livro de registo único e numa única pessoa ou comité responsável.
Como a Bitcoin é descentralizada, não tem apenas uma instância, mas funciona como uma base de dados distribuída com participantes, chamados Nós, na rede Bitcoin. Cada Nó mantém, compila e concorda automaticamente com o estado correto do livro-razão.
Os Nós mantêm-se sincronizados seguindo as regras da Bitcoin definidas no software que todos eles executam. Satoshi descreveu como a Bitcoin mantém um registo distribuído preciso dos saldos de bitcoin com cinco conceitos fundamentais: Assinaturas, Registo de Tempo, Consenso, Comunicação em Rede e Incentivos.
Assinaturas
A Publicação Técnica da Bitcoin descreve a sua unidade monetária como uma cadeia de assinaturas digitais. É como as notas do banco que têm números de série que podem ser considerados como assinaturas.
As assinaturas da Bitcoin são criptográficas, para garantir o anonimato e a segurança, e combinam duas chaves – uma chave privada conhecida apenas pelo remetente (Alice) e uma pública, que identifica o destinatário (Bob).
No entanto, a circulação de moedas com recurso a assinaturas só pode funcionar com um sistema que permita verificar se as moedas foram gastas apenas uma vez.
Registo de data e hora e a blockchain
Se Alice, Bob e a rede em geral mantiverem um registo das transações, a única informação que pode resolver qualquer disputa sobre inscrições válidas é um carimbo de data e hora imutável.
A falta de um sistema que funcione sem uma autoridade central foi o que impediu o sucesso dos antecessores da Bitcoin. Mas a publicação técnica da Bitcoin baseia-se em tentativas anteriores de registar eficazmente a data e a hora de um documento digital. Por exemplo, o trabalho de Stuart Haber e Scott Stornetta (1991).
Haber e Stornetta conceberam uma forma simples de registar a data e a hora dos documentos que era quase impossível de falsificar. O que Satoshi fez foi encontrar uma forma descentralizada de replicar a sua ideia para garantir que os dados das transações eram precisos e podiam ser facilmente verificados sem necessidade de confiança.
Os dados de transações da Bitcoin são agrupados em blocos de dados, recebem um carimbo de data e hora e são submetidos a um processo de hash (executado através de um algoritmo criptográfico para produzir um identificador de tamanho uniforme). O carimbo de data e hora do bloco de dados cronológico anterior é incluído no hash, a criar uma cadeia, factualmente mais conhecida como blockchain.
O desafio seguinte foi conceber uma forma de decidir qual dos Nós adiciona esse bloco de dados com registo de data e hora de forma honesta e precisa, e incentivá-los a fazê-lo.
Prova de trabalho e recompensas por blocos
Para que um Nó submeta um bloco de transações de bitcoins, deve provar que realizou trabalho suficiente para provar que as suas intenções são legítimas. Se fosse demasiado fácil, a rede seria inundada com dados falsos.
A solução foi exigir que os Nós concorressem num tipo de lotaria em que os vencedores pudessem adicionar um novo bloco à cadeia. Para encontrar o número vencedor da lotaria, os Nós utilizam computadores concebidos exclusivamente para executar um algoritmo específico que passa por infinitas permutações. O algoritmo da lotaria ajusta a dificuldade em função do número de participantes para garantir que seja encontrado um vencedor aproximadamente a cada dez minutos.
Esta lotaria, por si só, não tem nenhum significado para além de provar que qualquer Nó pode trabalhar o suficiente para ganhar o direito de adicionar um novo bloco de dados. Logicamente, os Nós só participariam na lotaria para benefício líquido, pelo que o nó vencedor recebe uma recompensa de bloco de bitcoins recém-criado, mais as taxas pagas pelos utilizadores para enviar as transações. É por isso que o processo é descrito como mineração de bitcoins.
E como cada bloco contém o carimbo de data e hora do bloco anterior numa cadeia, os Nós são desencorajados de adicionar transações falsas (gastos duplos). Teriam de continuar a ganhar a lotaria para manter os dados falsos na cadeia, mas a rede só respeita a cadeia mais longa.
Como se trata de um processo aleatório, a probabilidade de ganhar continuamente a lotaria é demasiado pequena para nos preocuparmos.
Como a Bitcoin criou a escassez digital
A recompensa do bloco tem uma dupla função, uma vez que a mineração é a única forma de criar novas bitcoins. Isso garante que a qualidade da escassez é cumprida, uma vez que o protocolo inclui um fornecimento fixo de 21 milhões de bitcoins.
As recompensas dos blocos têm sido distribuídas aproximadamente a cada dez minutos desde que o primeiro bloco – o Bloco Génesis – foi extraído em janeiro de 2009. A recompensa pela extração de um bloco reduz pela metade o seu valor a cada 210 000 blocos ou, aproximadamente, uma vez em cada quatro anos. No ano 2140, todos os bitcoins terão sido extraídos.
O que é Bitcoin? Recapitulação
A Bitcoin é uma rede de pagamentos digitais que adota uma abordagem revolucionária a como as transações são registadas e liquidadas, utilizando uma unidade monetária integrada com o mesmo nome.
A rede de pagamentos Bitcoin é descentralizada, liquidando transações e mantendo saldos num livro-razão partilhado sem uma autoridade central.
As unidades de bitcoins são definidas como assinaturas digitais, que só podem ser gastas com uma combinação de chaves privadas e públicas.
A rede Bitcoin tem um livro-razão partilhado de blocos de dados com carimbo de data e hora encadeados para registar criptograficamente o movimento de bitcoins.
Qualquer pessoa pode aderir à rede Bitcoin, cumprindo um conjunto de regras (o protocolo) e utilizando um computador especial (Nó) para participar na pseudolotaria (mineração).