A grande invenção tecnológica do Bitcoin (Parte 1/2)

A maior quebra de paradigma do Bitcoin deve-se ao fato de seu controle ser completamente descentralizado. Reside aí também a grande invenção, ou descoberta, tecnológica do Bitcoin. Para a maioria das pessoas, a ideia de que um sistema monetário possa prescindir de uma entidade central, de um responsável final encarregado de assegurar a confiabilidade do sistema – e que precisamente por essa característica é bastante robusto e seguro – é uma noção descabida. Inconcebível. Desprovida de qualquer senso de realidade, contrariando anos – centenas de anos – de experiência da humanidade.

Essas pessoas têm razão. E por isso o Bitcoin é tão revolucionário.

Especialmente aos menos letrados nas tecnologias atuais, uma rede peer-to-peer descentralizada por si só já é algo bastante intrigante – apesar de a própria internet ser uma espécie de rede descentralizada sem nenhum ente único responsável por seu funcionamento.

Mas procuremos entender como têm operado as organizações até hoje. Como um banco tradicional garante a veracidade das informações e a integridade de seus sistemas? De que forma uma instituição financeira assegura que os saldos em conta de seus clientes não serão violados por malfeitores? Como impedir que um cliente gaste suas unidades monetárias mais de uma vez (gasto duplo)? Uma empresa que visa manter sua reputação e a confiança nela depositada deve empregar todo tipo de precaução para proteger seus sistemas de ataques ou fraudes.

E como essa tarefa é levada a cabo? De diversas formas: por meio de seus empregados nas áreas de controle interno e prevenção de fraudes; procurando conhecer muito bem novos clientes, vedando o acesso aos possíveis suspeitos; utilizando sistemas fechados; sujeitando os balanços da empresa ao escrutínio de um auditor externo independente, etc. E qual o principal incentivo para um banco tomar todas essas medidas? Simplesmente garantir a segurança e a confiança de seus clientes. Sua sobrevivência como empresa depende disso.

Entendido o modus operandi das organizações tradicionais, voltemos nossa atenção ao Bitcoin. Como fazer com que a integridade da rede seja assegurada sem um responsável por essa tarefa? De que maneira validar e garantir a veracidade das transações de forma descentralizada, impossibilitando o gasto duplo? Como delegar essa função a milhares ou milhões de anônimos que jamais se conheceram e provavelmente nunca se encontrarão? E que incentivo faria esses indivíduos se engajarem nessa tarefa? Em suma, como construir confiança em uma rede composta basicamente por desconhecidos? A resposta a essas perguntas é a grande invenção de Satoshi Nakamoto, o criador do Bitcoin, e é justamente o que mantém a rede pulsando.

Na rede Bitcoin, qualquer usuário interessado pode se dedicar à tarefa de validação e registro das transações que ocorrem no sistema. Para tanto, basta programar o software no seu computador para desempenhar essa função.

Mas por que alguém despenderia recursos escassos – energia elétrica e hardware – para fazer essa tarefa e processar transações de outros usuários em vez de apenas as suas próprias? O meio encontrado por Nakamoto foi criar um incentivo, uma recompensa àqueles que se empenharem em processar, validar e registrar transações. Qual é essa recompensa? Unidades monetárias de bitcoins criadas do nada. Essa é a recompensa a quem se encarrega dessa grande responsabilidade de manter a rede operando de forma segura e sem fraudes. É dessa forma que ocorre a emissão de novos bitcoins; assim, bitcoins são adicionados à oferta monetária e entram em circulação.

Porém, aí surge uma pergunta: se qualquer um pode processar e registrar as transações e, consequentemente, emitir novos bitcoins para si, como impedir um excesso de emissão de bitcoins por diversos usuários simultaneamente, inundando o sistema rapidamente com novas unidades monetárias? Por meio de um mecanismo chamado Prova de Trabalho (Proof-of-Work). Essa é grande inovação e o coração da rede Bitcoin.

A ideia da Prova de Trabalho consiste em tornar custoso, difícil de desempenhar todo esse processo de validação e registro das transações. De que forma? Exigindo que cada usuário resolva um problema matemático complexo, provando à rede toda que o problema foi solucionado. Assim, para ganhar a recompensa em bitcoins, não basta validar as transações, é preciso resolver e provar que resolveu um problema computacionalmente difícil de solucionar.

E que problema é esse? Imagine que o problema seja como o quebra-cabeça Sudoku. É muito difícil resolver um Sudoku complexo, exige tempo e energia. Mas comprovar que um Sudoku resolvido está correto é bastante fácil. Basta somarmos as linhas e as colunas e, se estiver correto, está solucionado. É um problema difícil de resolver, mas fácil de verificar se está corretamente resolvido. Difícil de resolver, fácil de verificar. Essa é a essência da Prova de Trabalho.

No caso do Bitcoin, esse problema é tão difícil que leva em média dez minutos para ser solucionado por algum usuário. E como o método de encontrar a solução consiste basicamente em um processo de tentativa e erro, quanto mais força computacional dedicada a essa operação, mais alta a probabilidade de encontrar a resposta correta antes dos demais usuários.

E para manter essa taxa média de dez minutos, a dificuldade do problema é automaticamente ajustada à medida que mais força computacional é incorporada à rede para levar a cabo todo o processo. Quanto mais computadores, mais difícil se torna o problema.

Recapitulando o processo todo, de que forma as transações são validadas e registradas na rede de forma descentralizada? Os usuários dedicados a essa tarefa coletam as transações na rede, validam a autenticidade de cada uma, listando-as em um bloco (similar, em essência, a uma página de um livro contábil) e tratando de resolver o problema matemático. Uma vez encontrada a resposta do problema, o usuário registra o seu bloco na rede junto com a solução do problema e recebe a recompensa de bitcoins.

Todos os demais usuários da rede podem comprovar que i) as transações elencadas no bloco são válidas e ii) que a solução do problema de Prova de Trabalho está correta.

E quantos bitcoins são emitidos a cada dez minutos, em média, quando um novo bloco é então registrado na rede? Atualmente são 25 bitcoins por bloco. A taxa de recompensa começou com 50 bitcoins por bloco em 2009 e, segundo as regras do protocolo, cairá pela metade a cada quatro anos. Dessa forma, a taxa de crescimento da oferta ou de emissão de bitcoins é predeterminada e de conhecimento de todos os usuários, sendo que seu limite máximo (21 milhões de unidades) será atingido ao redor do ano 2140.

Todo esse processo de validação e registro das transações, bem como a solução da Prova de Trabalho e a emissão de bitcoins, é chamado de mineração; os usuários encarregados de levar a cabo essa operação são denominados mineradores.

Longe de ser meramente um desperdício de energia elétrica e hardware, a mineração é o coração do Bitcoin; é o que mantém a rede pulsando. Além disso, é esse processo que garante a segurança das transações e a inviolabilidade da rede. De que forma exatamente isso ocorre e as implicações dessa tecnologia são o que trataremos na continuação deste artigo. Será assim possível compreender por completo a grande invenção tecnológica do Bitcoin.