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Explicando As Taxas De Transação Do Bitcoin

Ilustrações por A. Gnetova e G. Phan

Neste artigo

Bitcoin (BTC)
   
Bitcoin Cash (BCH)
   
BIP (BIP)
   

No Bitcoin e na maioria das criptomoedas, os usuários precisam pagar uma taxa nominal para fazer transações, ou seja, enviar tokens para outra carteira digital. Essa taxa é usada para recompensar economicamente outros participantes da rede de criptomoedas que verificam a integridade de transações passadas e futuras.

Uma vez verificadas, as novas transações são marcadas com hora e adicionadas a um ledger público conhecido como blockchain. Esse processo é facilitado por um grande grupo de mineradores, que também competem pela taxa de transação mencionada acima. Atualmente, os mineradores da rede Bitcoin também são economicamente incentivados na forma de recompensas em bloco, o que introduz o novo BTC em circulação.

À medida que o tempo avança, as recompensas em bloco deixarão de existir, com as taxas de transação assumindo como a única fonte de renda para os mineradores. Isso ocorre porque o Bitcoin tem um suprimento fixo de 21 milhões de tokens.

Neste Artigo:

  1. Noções básicas sobre carteiras do Bitcoin
  2. Decodificando transações e taxas do Bitcoin
  3. Nós e mineradores: mantendo a integridade da rede
  4. Mempool: uma transação ‘Área de espera’
  5. Taxas de transação do Bitcoin e você: Fazendo as contas
  6. O problema de escalabilidade do Blockchain
  7. Como funcionam as recompensas em bloco
  8. Ajustando o tamanho e o intervalo do bloco: escalabilidade imperfeita?
  9. Soluções de escalonamento do Bitcoin: o que não funcionou
  10. A rede Lightning: dimensionamento, certo?

Noções Básicas Sobre Carteiras Do Bitcoin

Uma carteira Bitcoin é semelhante a qualquer carteira física que você usaria para armazenar dinheiro na forma de notas e moedas, mas difere de uma maneira importante – é totalmente digital. Essas carteiras são usadas para enviar e receber unidades de moeda digital e geralmente residem em um dispositivo eletrônico, como um telefone celular ou computador.

As carteiras do Bitcoin podem ser comparadas a uma conta bancária, que também é frequentemente usada para gerenciamento e transferência de dinheiro. Ao contrário dos equívocos populares, uma carteira digital não armazena criptomoeda. Em vez disso, fornece uma interface para acessar e autenticar o usuário com a blockchain do Bitcoin. Cada carteira de token digital consiste em dois conjuntos de chaves, conhecidas como chaves públicas e privadas. A chave pública é usada para aceitar transações recebidas, enquanto a chave privada é uma sequência alfanumérica secreta usada para provar a propriedade do bem do usuário.

Um usuário pode compartilhar sua chave pública com outro usuário para receber fundos em sua carteira, semelhante à maneira como os endereços de email funcionam. Enquanto isso; a chave privada, é a assinatura digital que verifica ou aprova uma transação de saída de uma carteira de moeda digital. Sem a chave privada, você não pode gastar Bitcoin ou outras criptomoedas que possui. É por isso que manter sua chave privada segura é extremamente importante. Se um terceiro obtiver acesso à chave privada, ele terá acesso completo à carteira e a quaisquer tokens nela contidos. Um ditado na comunidade Bitcoin diz; “Nem suas chaves, nem seu Bitcoin.”

Um endereço de carteira Bitcoin é uma versão criptografada de sua chave pública correspondente. A chave pública tem 256 bits e é derivada da chave privada. Ambas as chaves estão relacionadas entre si e você precisa delas para concluir as transações de Bitcoin. Toda carteira Bitcoin armazena um conjunto de chaves, um endereço Bitcoin e um log de todas as transações de entrada e saída. Existem diferentes tipos de carteira, como carteira fria, carteira de papel, carteira digital e carteira quente.

Decodificando Transações Do Bitcoin

Agora que estamos familiarizados com as carteiras de criptomoedas e como elas interagem com a blockchain subjacente, vamos dar uma olhada em como as transações funcionam.

Ao contrário da moeda fiduciária, não há entrega física de dinheiro em transações de cripto e nenhuma autoridade central para verificar sua existência ou transferência. No caso da moeda fiduciária, os fundos são armazenados em um banco e o banco verifica se há fundos suficientes na conta antes de permitir que qualquer usuário efetue um pagamento. Quando o dinheiro é enviado de uma conta bancária para outra, a transação é liquidada entre os dois bancos e os fundos depositados na conta do destinatário após serem retirados da conta do remetente.

O Bitcoin, como a maioria das outras criptomoedas, é descentralizado e não envolve nenhuma autoridade semelhante a um banco. Quando um usuário solicita uma transação, vários participantes da rede verificam a propriedade dos tokens digitais que estão sendo enviados. O mesmo processo também verifica se os tokens foram enviados a outra pessoa pela mesma conta e se estão incluídos em qualquer transação pendente. Isso é feito para evitar o problema da dupla despesa. Uma vez que a propriedade dos tokens digitais na carteira é verificada com sucesso, a transação é enviada para processamento.

Toda transação de Bitcoin é composta por três componentes, entrada, saída e valor da transação. Isso é muito semelhante a uma transferência eletrônica tradicional, na qual os três principais componentes são o número da conta do remetente, o número da conta do destinatário e o fundo a ser transferido. A carteira da qual o pagamento é feito é chamada de entrada da transação. A carteira que recebe o Bitcoin é conhecida como saída de transação. O número de Bitcoin transferido no processo é o valor da transação. Em uma transferência eletrônica, o valor total consiste no valor a ser enviado mais uma pequena taxa. Da mesma forma, em uma transação de moeda digital, uma transação de saída é composta pelo Bitcoin a ser transferido e uma pequena taxa de transação.

Nós E Mineradores: Mantendo A Integridade Da Rede

Os nós em uma rede de moeda digital podem ser considerados semelhantes às agências bancárias. Simplificando, um nó é um computador que mantém uma cópia atualizada do blockchain e retransmite qualquer nova informação para outros nós na rede.

Alguns nós na rede também podem participar do processo de verificação de cada nova transação, em vez de simplesmente manter registros passados. Esses computadores são chamados de “mineradores”. Um minerador usa poder computacional para resolver quebra-cabeças matemáticos que ajudam a verificar a integridade das transações recebidas.

Dado que uma cópia do blockchain Bitcoin é distribuída entre nós em todo o mundo, a tecnologia oferece um nível de transparência sem precedentes. Diferentemente do sistema bancário, o blockchain permite visualizar o saldo de token de qualquer carteira e transações passadas.

Enquanto as transferências bancárias tradicionais podem levar até dois dias úteis, a mesma transação pode ser concluída no blockchain do Bitcoin em poucos minutos. Isso ocorre porque as moedas digitais não acompanham a sobrecarga da verificação humana, autoridades confiáveis como bancos centrais e outros processos similares.

As transações de criptomoeda são agrupadas em um bloco e novos blocos são adicionados ao blockchain aproximadamente a cada dez minutos. O Bitcoin tem um tamanho de bloco fixo, o que significa que apenas um número limitado de transações pode ser processado a cada poucos minutos. Quaisquer transações restantes que não se encaixem em um bloco terão que esperar até serem coletadas por um minerador. Isso ocorre porque os mineradores têm a capacidade de escolher transações com base na recompensa que recebem por fazê-lo. O remetente sempre tem a opção de pagar uma taxa acima da média para priorizar sua transação em detrimento de outras.

Uma transação precisa ser reconhecida por um mínimo de três a seis nós para ser considerada completa e adicionada ao blockchain. Como o próprio nome sugere, o blockchain é simplesmente uma série longa e ordenada de blocos. O blockchain do Bitcoin vem crescendo desde o início de 2009 e agora tem quase 300 GB de tamanho.

Vamos agora explorar o aspecto das taxas de transação com mais detalhes …

Mempool: Uma Transação ‘Área De espera’

O mempool, ou pool de memórias, é o ‘pool’ onde todas as transações não confirmadas de Bitcoin são mantidas antes de serem enviadas para processamento em lote por mineradores. Pode ser pensado como uma área de espera para todas as novas transações. Quando há um grande fluxo de novas transações, há um aumento correspondente no número de transações pendentes no pool de memórias.

Em uma transferência bancária, uma taxa é cobrada pelo banco para facilitar o pagamento. Enquanto isso, o Bitcoin exige que uma taxa decidida pelo usuário seja anexada a cada transação. Como mencionado acima, um minerador escolhe as transações que melhor os incentivam por seus esforços. Se o pool de transações estiver vazio, eles geralmente incluirão toda e qualquer transação em seus blocos minerados. Porém, durante os períodos mais movimentados, as transações com taxas baixas podem ser negligenciadas por várias horas e até dias seguidos antes que um minerador a inclua em um bloco.

É importante lembrar que os usuários podem selecionar as taxas de transação de suas respectivas transações. Os mineradores são incentivados a priorizar o processamento de transações com uma taxa alta. Enquanto um indivíduo também pode definir a taxa de transação como zero, sua transação nunca pode ser processada por um minerador, a menos que um altruísta apareça. Como resultado, as taxas de transação variam de acordo com o tráfego da rede, semelhante a uma rodovia que pode ficar congestionada com o tempo de pagamento. Em outras palavras, a taxa que um usuário deve pagar será baixa se houver apenas algumas transações pendentes no pool de memórias e alta se houver um grande atraso de transações.

O pool de memórias foi adotado sob a Proposta de Melhoria de Bitcoin Nº 35 (BIP 35) para permitir que diferentes nós acessem o pool de memórias um do outro e priorizem o processamento de transações. As propostas de melhoria do Bitcoin (BIPs) são atualizações de software realizadas pela equipe de desenvolvimento principal do Bitcoin para garantir que a rede seja modernizada com o tempo. Desde que o BIP 35 foi implementado, os mineradores podem decidir a ordem em que desejam processar novas transações.

Taxas De Transação E Você: Fazendo As Contas

Agora que falamos sobre os aspectos técnicos das taxas de transação, vamos descobrir quanto custaria uma amostra de transação. As taxas de Bitcoin são comumente calculadas em satoshis por byte, onde Satoshi é a menor unidade de Bitcoin, aproximadamente um milionésimo de um BTC ou 0,00000001 BTC.

Ao contrário de uma transferência eletrônica, as taxas de transação que você paga na rede Bitcoin não dependem do valor que você está transferindo. Em vez disso, o tamanho da transação (em bytes) é o que importa. Naturalmente, isso complica bastante as coisas, pois determinar o tamanho da transação depende do conhecimento do número de entradas e saídas, o que é quase impossível de encontrar em algumas carteiras de criptomoedas.

Porém, quando você souber o tamanho da sua transação, o restante do cálculo será bem direto. Vamos supor que estamos trabalhando com uma transação básica contendo uma entrada e duas saídas, com tamanho de cerca de 250 bytes.

Com uma taxa de 2 Satoshi / byte, essa transação de 250 bytes custaria simplesmente 500 Satoshi ou 0,000005 BTC. Com o BTC por US $ 6.000, isso resultaria em uma taxa de US $ 0,03. No entanto, definir uma taxa tão baixa pode fazer com que sua transação fique presa no pool de memórias por algumas horas, mesmo em dias relativamente não congestionados. Definir uma taxa um pouco mais alta de cerca de 5-8 Satoshi / byte pode ajudar sua transação a avançar mais rapidamente.

No entanto, se o pool de memórias estiver particularmente ocupado nesse dia, talvez você precise ir ainda mais alto. Os gráficos on-line, incluindo o mostrado acima, podem ajudar você a entender o número de transações presas no pool de memórias e quanto você precisa pagar se estiver com pressa.

Embora isso possa parecer complicado para o indivíduo médio, a boa notícia é que a maioria das carteiras de criptomoedas modernas possui calculadoras de taxas embutidas. Algumas delas até checam o repositório de memórias para sugerir taxas apropriadas para ‘rápido’, ‘médio’, e tempos de processamento de transações ‘lentos’. Observe que algumas carteiras tendem a errar por precaução e você pode acabar pagando mais do que o necessário, e é por isso que verificar o pool de memórias é sempre um bom ponto de partida.

O Problema De Escalabilidade Do Blockchain

A taxa média de transação em qualquer momento depende da economia da oferta e demanda. Existe uma correlação direta entre o número de transações pendentes e as taxas de transação. No entanto, essa correlação levou muitos a questionar a viabilidade das criptomoedas como uma ferramenta financeira para as massas e causou uma brecha generalizada na comunidade de criptomoedas.

Embora as transações com Bitcoin sejam relativamente baratas no momento, a rede testemunhou vários gargalos no passado, empurrando até taxas para dois dígitos. Esse debate sobre escalabilidade de blockchain tem sido motivo de muita disputa entre desenvolvedores e usuários. Embora existam várias soluções para melhorar a escala do blockchain do Bitcoin, quase todas elas comprometem outros aspectos importantes, como descentralização e segurança.

O Bitcoin Cash é uma moeda digital derivada do Bitcoin que visa resolver o problema de escalabilidade, introduzindo um tamanho de bloco maior que o Bitcoin. No entanto, o projeto não conseguiu se estabelecer como uma alternativa definitivamente superior à maior criptomoeda do mundo devido à baixa adoção e ceticismo do mercado.

Como vimos, as taxas de transação e as recompensas de bloqueio são duas maneiras pelas quais os mineradores lucram com a manutenção da rede e a segurança. Historicamente, um aumento na popularidade do Bitcoin também causou um aumento nas taxas de transação. Isso ocorre porque o número de usuários e carteiras de Bitcoin aumentou ao longo dos anos, enquanto os recursos de processamento de transações do blockchain permaneceram praticamente inalterados. Houve um aumento de quatro vezes no número de carteiras de Bitcoin entre o terceiro trimestre de 2016 e o quarto trimestre de 2019. Um aumento correspondente no número de transações diárias de Bitcoin também pode ser observado no mesmo período.

Como Funcionam As Recompensas Em Bloco

Satoshi Nakamoto, pseudônimo do fundador do Bitcoin, decidiu que a criptomoeda teria um suprimento fixo, com um limite de 21 milhões de BTC.

Historicamente, sabe-se que os bancos centrais e o FED imprimem novas moedas em tempos de crise. O novo Bitcoin, por outro lado, só pode ser adicionado à rede através do processo de mineração. Mineração do Bitcoin é um processo computacionalmente intensivo e requer o uso de hardwares poderosos.

Os mineradores recebem recompensas em bloco por verificar e adicionar novos blocos de transação à blockchain. O primeiro bloco de Bitcoin foi extraído em 03 de janeiro de 2009 com uma recompensa de 50 BTC. Demorou seis dias para o próximo bloco Bitcoin ser minerado na rede.

Desde então, as recompensas em bloco foram reduzidas pela metade periodicamente para retardar a criação do novo Bitcoin. A recompensa é reduzida pela metade a cada 210.000 blocos, com dois halvings registrados até o momento. O primeiro halving ocorreu na altura do bloco 210.000 em 29 de novembro de 2012, enquanto o segundo ocorreu em 10 de julho de 2016 na altura do bloco 420.000. Espera-se que haja 64 halvings até que as recompensas caiam para zero e o 21 milhões de milhões de Bitcoin sejam extraídos.

As recompensas em bloco acabarão caindo a zero quando o último Bitcoin for extraído. Nesse momento, as taxas de transação servirão como a única fonte de renda para os mineradores.

Ajustando O Tamanho E O Intervalo Do Bloco: Escalabilidade Imperfeita?

O intervalo de blocos pode ser entendido como a diferença de tempo entre dois blocos minerados com sucesso. A Coinmetrics relatou um aumento consistente no tempo de processamento dos blocos em 20 de março de 2020. O intervalo de tempo entre dois blocos consecutivos aumentou de 10 minutos para 13 minutos e alguns blocos estavam demorando 90 minutos para serem processados. Isso pode levar a um atraso no próximo halving do Bitcoin. A razão para esse aumento no intervalo de blocos ainda não foi claramente determinada, mas é possível que os mineradores estejam retirando recursos computacionais em uma taxa lenta.

O intervalo e o tamanho do bloco do Bitcoin foram objeto de um longo debate no ecossistema de criptomoedas. Essas características limitam o Bitcoin a meras 7 transações por segundo. Para comparação, o gateway de pagamento da Visa alega que pode lidar com até 56.000 transações por segundo.

Além disso, um aumento consistente no número de usuários já levou a uma desaceleração na rede Bitcoin. Isso deu origem a períodos prolongados de lentas velocidades de transação e altas taxas de transação. As estatísticas mostram que um aumento no número de transações pendentes no pool de memória corresponde a um aumento acentuado nas taxas de transação. As discussões em torno do problema de escala da criptomoeda chegaram agora a um ponto crítico.

Os desenvolvedores e pesquisadores de moeda digital se voltaram cada vez mais para três soluções, incluindo aumentar o tamanho do bloco, diminuir o intervalo de blocos e desenvolver soluções de escala fora da cadeia, como a Lightning Network. Como descobriremos nos capítulos seguintes deste artigo, a grande maioria das soluções propostas nunca viu a luz do dia.

Soluções De Escalonamento Do Bitcoin: O Que Não Funcionou

Houve vários argumentos sobre como diminuir o intervalo de bloqueio e aumentar o tamanho do bloco do Bitcoin por meio de um BIP para introduzir uma melhor escala. No entanto, os maximalistas do Bitcoin sempre rejeitaram essas propostas, alegando que isso seria uma violação direta da filosofia original do Bitcoin descrita em seu white paper.

O impasse entre os dois lados da ideologia atingiu o pico em julho de 2017, quando, sob a liderança de Roger Ver, alguns membros da comunidade Bitcoin criaram o Bitcoin Cash. A comunidade separatista acreditava firmemente que o Bitcoin estava no caminho de se tornar uma opção de investimento e não uma moeda.

O Bitcoin Cash tem o mesmo intervalo de blocos que o Bitcoin, mas difere em termos de tamanho, com um limite original de 8 MB em comparação com o tamanho de bloco de 1 MB do Bitcoin. Desde então, o tamanho do bloco do Bitcoin Cash aumentou para 32 MB através de inúmeras atualizações de software.

Detratores do BCH, enquanto isso, argumentam que um pequeno tamanho de bloco mantém o tamanho geral do blockchain sob controle. Ao viabilizar o armazenamento do blockchain Bitcoin, o aspecto da descentralização não é comprometido. Um tamanho de bloco maior permite que o blockchain possa ser armazenado apenas por instituições maiores.

Durante o debate sobre dimensionamento, algumas propostas sugeriram por um tamanho de bloco de até 32 MB. Essa proposta foi derrubada pela equipe de desenvolvimento do Bitcoin porque esse aumento pode levar à concentração das atividades de mineração, expulsão de pequenos mineradores e redução no número de nós completos. Menos nós podem levar à centralização e ameaçar os princípios fundamentais da moeda digital.

Outra proposta de dimensionamento do Bitcoin, a SegWit2x foi proposta como parte do BIP-141, mas nunca adotada. De acordo com a proposta, o tamanho de cada bloco seria aumentado de 1 MB para 2 MB. As propostas anteriores de melhoria do Bitcoin eram soft fork, pois não mexiam no protocolo básico da moeda digital. O SegWit2x foi denominado como um hard fork, porque modificaria o tamanho do bloco. Um consenso comum sobre a proposta nunca foi alcançado devido a temores de centralização na mineração e a ideia foi arquivada no final de 2017.

Como O SegWit Aumentou A Eficiência Do Bloco

A equipe de desenvolvimento do Bitcoin deixou claro que não haverá modificações na estrutura básica da criptomoeda. Quaisquer propostas para melhorar a velocidade das transações na rede devem levar em consideração cuidadosamente todas as filosofias fundamentais. Depois de um tempo e muita deliberação, a comunidade decidiu implementar as “Segregated Witnesses”, ou SegWit.

Toda transação consiste em dois componentes, um cabeçalho e o corpo da transação. A assinatura do remetente está incluída no cabeçalho, que ocupa cumulativamente uma quantidade considerável de espaço em cada bloco. A SegWit propôs a separação dos dados da assinatura dos dados da transação para reduzir o tamanho de cada transação. Isso faria com que mais transações fossem incluídas em cada bloco, melhorando assim a eficiência na rede.

Em 21 de julho de 2017, por meio da atualização do software BIP-91, a ativação do SegWit na altura do bloco 477.120 foi alcançada.

A Rede Lightning: Dimensionamento, Certo?

A adição do SegWit criou as bases para uma solução de dimensionamento fora da cadeia chamada Lightning Network, que visa tornar o Bitcoin economicamente viável para micropagamentos. A Lightning Network é uma solução de dimensionamento fora da cadeia, o que significa que as transações são processadas a partir do principal blockchain do Bitcoin.

Em qualquer rede de pagamentos, seja de criptomoeda ou não, os micropagamentos tendem a constituir um grande número de transações totais. Os micropagamentos envolvem transações diárias comuns, geralmente entre indivíduos ou consumidores e varejistas.

No Bitcoin, um grande fluxo desses micropagamentos pode levar a uma desaceleração na rede e a um aumento subsequente nas taxas de transação para todos. A Lightning Network foi desenvolvida para liquidar esses pequenos pagamentos fora da cadeia, deixando assim mais espaço para transações maiores. A Lightning Network depende da criação de vários “canais” de pagamento. Dois usuários podem abrir um canal de pagamento entre si e enviar ou receber um número infinito de pagamentos enquanto o canal estiver aberto.

Na ausência da Lightning Network, todas as transações concluídas entre esses dois usuários seriam registradas no blockchain. Isso, por sua vez, exigiria que eles pagassem uma taxa de transação a cada vez e potencialmente contribuíssem para uma desaceleração em toda a rede. Com a Lightning Network, no entanto, apenas os saldos de abertura e fechamento das duas carteiras seriam transmitidos para a rede. Como resultado, menos transações pendentes entram no pool de memória e a taxa de transação da blockchain é paga apenas uma vez.

Em março de 2020, a Lightning Network cresceu para 11.976 nós, com cerca de 35.936 canais ativos entre nós. O número total de micropagamentos bem-sucedidos processados na Lightning Network totaliza 924,02 BTC. Para muitos, a Lightning Network já se provou viável como uma solução para o problema de escalabilidade do Bitcoin. No entanto, outros acreditam que ele ainda precisa resistir ao teste do tempo e da adoção em massa.

Conclusão

Em resumo, a taxa da transação que você paga depende inteiramente do tamanho da transação, que geralmente está fora de seu controle. Felizmente, se você estiver usando uma carteira de hardware ou software independente, como provavelmente deveria, a maioria deles agora pode sugerir a taxa ideal com base nas condições atuais da rede.

No futuro próximo, a economia das taxas de transação e das recompensas de mineração deve permanecer praticamente inalterada. Dito isto, a história mostrou que o preço do Bitcoin passa por um forte aumento de preço após cada evento do halving. O próximo halving está previsto para ocorrer em maio de 2020. Embora as mineradoras recebam menor remuneração por bloco extraído, elas não têm controle real sobre esse fato ou sobre o valor arrecadado com as taxas de transação.

Portanto, o único fator importante que poderia aumentar as taxas de transação é uma nova onda repentina de adoção convencional e movimento de preços. No final de 2017, para referência, os usuários estavam pagando até US $ 28 por transação. Com o passar do tempo, porém, as soluções de segunda camada, como a Lightning Network, irão crescer em popularidade e viabilidade, tornando as taxas de transação menos preocupantes para o usuário médio do Bitcoin.


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