Como funciona a mineração de Bitcoin

Quando alguém diz que está “minerando bitcoin”, não está extraindo nada. Está colocando computadores para disputar o direito de registrar o próximo bloco de transações. Quem vence recebe bitcoins novos e as taxas pagas pelos usuários.

Este texto explica o que os mineradores calculam, como a rede ajusta a dificuldade, qual o papel dos pools e do hardware e o que dizem as fontes sobre energia. Para o contexto geral, veja o que é Bitcoin e como funciona a blockchain do Bitcoin.

Para que serve a mineração

O whitepaper de Satoshi Nakamoto parte de um problema: sem um intermediário, como garantir que ninguém gaste a mesma moeda duas vezes? A resposta é um registro público em que todos concordam com a ordem das transações (whitepaper do Bitcoin).

A mineração faz três coisas ao mesmo tempo:

• Ordena as transações. Cada bloco aceito fixa um lote de transações em uma posição da cadeia.
• Torna o histórico caro de alterar. Mudar um bloco antigo exigiria refazer o trabalho dele e de todos os blocos seguintes.
• Distribui moedas novas. Sem uma autoridade emissora, os bitcoins entram em circulação como recompensa aos mineradores. A regra dessa emissão está em por que o Bitcoin tem oferta limitada.

A prova de trabalho, passo a passo

O mecanismo se chama prova de trabalho (proof of work). O whitepaper o descreve como a busca por um valor que, ao passar por uma função de hash como o SHA-256, produz um resultado que começa com um certo número de bits zero. Um hash é uma “impressão digital” de tamanho fixo de qualquer dado: mudar um único caractere da entrada muda o resultado de forma imprevisível.

Na prática, o processo é este:

1. O minerador monta um bloco candidato com transações pendentes.
2. Gera o cabeçalho do bloco, um resumo de 80 bytes que inclui o hash do bloco anterior, um resumo das transações e um campo numérico chamado nonce.
3. Calcula o hash do cabeçalho. Se o resultado for menor ou igual a um valor-alvo definido pela rede, o bloco é válido (Bitcoin Developer Guide, “Blockchain”).
4. Se não for, muda o nonce e tenta de novo. E de novo, bilhões de vezes por segundo.

Não há atalho: o único jeito de achar um hash válido é tentar. Mas conferir é instantâneo. Segundo o whitepaper, o trabalho exigido cresce exponencialmente com o número de zeros, e a verificação exige um único hash. Essa assimetria é o centro do sistema.

Quando um minerador acha um bloco válido, ele o transmite à rede. Os nós conferem se todas as transações são válidas e passam a construir o bloco seguinte em cima dele.

O voto pelo processamento

O whitepaper resume a prova de trabalho como “uma CPU, um voto”. A cadeia considerada válida é a que acumulou mais trabalho. Enquanto a maior parte do poder de processamento estiver com participantes honestos, essa cadeia cresce mais rápido do que qualquer tentativa de reescrevê-la.

O outro lado é o risco conhecido como ataque de 51%: quem controlasse a maioria do poder de processamento poderia, por exemplo, reverter transações recentes suas. O whitepaper argumenta que, nesse caso, seria mais lucrativo para o atacante seguir as regras do que minar o sistema e o valor da própria riqueza. É um argumento de incentivo econômico, não uma impossibilidade técnica.

O ajuste de dificuldade

Se mais máquinas entram na rede, os blocos seriam achados mais depressa. Para manter o ritmo, a rede ajusta o alvo periodicamente. O whitepaper já previa isso: a dificuldade acompanha uma média móvel para manter um número médio de blocos por hora.

No Bitcoin Core, os parâmetros da rede principal são um intervalo-alvo de 10 minutos por bloco e uma janela de duas semanas (Bitcoin Core, chainparams.cpp). Duas semanas divididas por 10 minutos dão 2.016 blocos. A cada 2.016 blocos, cada nó mede quanto tempo o último período levou (Bitcoin Core, pow.cpp):

• se levou menos de duas semanas, a dificuldade sobe;
• se levou mais, a dificuldade cai;
• em um único ajuste, a mudança fica limitada a quatro vezes mais difícil ou quatro vezes mais fácil.

O Developer Guide registra uma curiosidade: por um erro antigo, o cálculo usa os horários de 2.015 blocos, e não de 2.016, o que gera uma pequena distorção mantida por compatibilidade.

Para ter uma ideia, em 8 de outubro de 2026 o explorador mempool.space mostrava o período atual com média de cerca de 9,5 minutos por bloco e estimava um aumento de cerca de 5,7% na dificuldade no próximo ajuste, no bloco 971.712 (mempool.space, ajuste de dificuldade). É uma estimativa que muda a cada bloco.

O efeito do ajuste é importante: a quantidade de máquinas não altera a velocidade de emissão. Mais mineradores significam mais concorrência pelo mesmo número de blocos.

A recompensa: subsídio e taxas

A primeira transação de cada bloco, a coinbase, paga o minerador. Ela soma duas partes:

• o subsídio, os bitcoins novos daquele bloco, hoje 3,125 BTC, que caem pela metade a cada 210.000 blocos (veja halving do Bitcoin);
• as taxas das transações incluídas: quando uma transação gasta mais do que envia, a diferença pode ser recolhida pelo minerador (Bitcoin Developer Guide, “Blockchain”).

Os nós conferem esse valor. Se a coinbase pagar mais do que subsídio mais taxas, o bloco é rejeitado (Bitcoin Core, validation.cpp). Além disso, o valor recebido só pode ser gasto depois de 100 blocos, para o caso de o bloco acabar descartado.

Hoje, a recompensa vem quase toda do subsídio. Nos 1.008 blocos até o bloco 970.487 (cerca de uma semana, até 8 de outubro de 2026), as taxas somaram cerca de 19,3 BTC, perto de 0,6% da recompensa total (mempool.space, estatísticas de recompensa). Esse percentual varia com a demanda por espaço nos blocos. Como o subsídio cai a cada halving, o peso das taxas tende a crescer em proporção, mas quanto elas vão valer no futuro é incerto.

O hardware

O whitepaper fala em CPU, o processador comum de um computador. Hoje, a mineração usa ASICs, chips projetados para uma única função: calcular hashes SHA-256 o mais rápido possível. O Developer Guide descreve o fluxo: o software de mineração envia o cabeçalho de 80 bytes ao ASIC, que testa valores de nonce até achar um hash abaixo do alvo (Bitcoin Developer Guide, “Mining”).

O guia também aponta um detalhe: o nonce tem 4 bytes, o que permite cerca de 4 bilhões de tentativas. Máquinas modernas esgotam isso em fração de segundo, então o minerador altera também um campo extra na transação coinbase para gerar novos cabeçalhos.

A escala é difícil de imaginar. Em 8 de outubro de 2026, o mempool.space estimava o poder de processamento total da rede em cerca de 989 EH/s, ou quase 10²¹ hashes por segundo (mempool.space, pools de mineração). É uma estimativa feita a partir da frequência dos blocos, não uma medição direta.

Pools de mineração

Com essa concorrência, um minerador sozinho pode passar muito tempo sem achar bloco algum. A resposta são os pools: grupos que somam poder de processamento e dividem a recompensa.

Segundo o Developer Guide, o pool define para seus membros um alvo bem mais fácil que o da rede. Cada resultado que atinge esse alvo vale como uma share (cota), uma prova de que o minerador fez sua parte do trabalho. Quando uma share também atinge o alvo da rede, ela vira um bloco de verdade. A recompensa é dividida aproximadamente na proporção das shares. O resultado são pagamentos menores e mais frequentes, com menos variação do que na mineração solo.

O guia descreve dois protocolos comuns:

• getblocktemplate: o minerador recebe as transações sugeridas e pode escolher quais incluir;
• Stratum: o minerador recebe só o mínimo para montar cabeçalhos e não escolhe as transações. Quem decide é o operador do pool.

Essa diferença tem consequência. No último ano até 8 de outubro de 2026, os três maiores pools produziram cerca de 59% dos blocos: Foundry USA (28,3%), AntPool (18,1%) e F2Pool (12,5%). Os cinco maiores somaram cerca de 77% (mempool.space, pools de mineração). Um pool não é dono das máquinas de seus membros, e mineradores podem trocar de pool. Ainda assim, a concentração da montagem de blocos em poucos operadores é um ponto de atenção frequente nas discussões sobre a rede.

O debate sobre energia

Calcular quase 10²¹ hashes por segundo consome muita eletricidade. Quanto, de onde vem e se isso se justifica são perguntas com respostas divergentes.

Os números mais recentes de Cambridge. O Centro de Finanças Alternativas da Universidade de Cambridge (CCAF) publicou em abril de 2025 um relatório sobre a indústria de mineração. A estimativa é de 138 TWh por ano, cerca de 0,5% do consumo mundial de eletricidade, e 39,8 milhões de toneladas de CO2 equivalente (Cambridge Judge Business School, abril de 2025). Pelo levantamento, 52,4% da energia vinha de fontes sustentáveis (42,6% renováveis e 9,8% nuclear), 38,2% de gás natural e 8,9% de carvão, contra 36,6% de carvão em 2022.

Há ressalvas importantes. Os números da rede inteira são extrapolados de dados de 49 empresas que cobrem 48% da atividade global, e as respostas vêm das próprias mineradoras. As empresas pesquisadas estão concentradas nos Estados Unidos, com 75,4% da atividade reportada.

Uma avaliação crítica. Um estudo publicado na revista Earth’s Future em outubro de 2023, de Sanaz Chamanara, Arman Ghaffarizadeh e Kaveh Madani, olhou para 2020–2021 e chegou a outro retrato (AGU, outubro de 2023). A estimativa foi de 173 TWh, 86 milhões de toneladas de carbono e 1.870 km² de área afetada, com 67% da energia vinda de combustíveis fósseis e 45% de carvão. O comunicado da AGU, editora da revista, classifica os impactos sobre terra e água como “muito preocupantes”, e o título do estudo pede “ação urgente”.

Os dois trabalhos cobrem períodos e métodos diferentes, e não devem ser comparados como se medissem a mesma coisa. A diferença pode refletir tanto mudanças reais na geografia e na matriz energética da mineração quanto escolhas de metodologia; as fontes consultadas não permitem separar uma coisa da outra.

O argumento dos defensores. A página de perguntas frequentes do bitcoin.org afirma que gastar energia para proteger e operar um sistema de pagamentos “dificilmente é desperdício”, e que os mineradores têm incentivo para se tornar mais eficientes (Bitcoin.org, FAQ). Na lógica da prova de trabalho, o gasto de energia é justamente o que torna caro reescrever o histórico.

Na avaliação da redação, os dois lados concordam no essencial técnico: o consumo é alto e proporcional à disputa entre mineradores. O desacordo está no valor que se atribui ao que esse consumo protege e no peso dado à origem da energia.

Riscos de quem pensa em minerar

Este texto não avalia se minerar vale a pena, e nenhuma resposta genérica serviria. Mas os riscos são conhecidos e valem para qualquer pessoa ou empresa:

• A dificuldade só é previsível por duas semanas. Se mais máquinas entram na rede, a sua fatia da recompensa encolhe, mesmo sem mudar nada do seu lado.
• O subsídio cai pela metade a cada 210.000 blocos. O próximo corte é no bloco 1.050.000; pela estimativa da redação, com blocos a cada 10 minutos, isso ocorreria por volta de 2028.
• O preço do bitcoin oscila muito. A recompensa é paga em bitcoin, mas energia, equipamento e aluguel são pagos em reais. Quedas fortes podem tornar a operação deficitária, e o valor do ativo pode cair de forma prolongada.
• O equipamento envelhece rápido. ASICs só servem para minerar, e modelos mais eficientes reduzem a competitividade dos antigos.
• Há risco de contraparte. Pools, serviços de hospedagem e plataformas de “mineração em nuvem” guardam ou repassam recompensas. Se falharem ou forem fraudulentos, você pode perder tudo o que investiu. Ofertas com retorno garantido devem ser tratadas com desconfiança.
• Regras locais mudam. Tarifas de energia, tributação e regulação variam por país e podem mudar.

O que levar deste texto

• Minerar é testar bilhões de variações do cabeçalho de um bloco até achar um hash abaixo de um alvo. Achar é difícil; conferir é instantâneo.
• A cada 2.016 blocos, a rede recalcula a dificuldade para manter a média de 10 minutos por bloco. Mais máquinas não aceleram a emissão.
• A recompensa soma subsídio e taxas. Em outubro de 2026, as taxas eram cerca de 0,6% do total, e o subsídio cai pela metade a cada 210.000 blocos.
• A mineração usa chips dedicados e se concentra em poucos pools: três deles produziram cerca de 59% dos blocos no último ano.
• O consumo de energia é estimado em centenas de TWh por ano. Cambridge aponta matriz cada vez mais sustentável; outros estudos destacam o peso dos fósseis. Os números são estimativas e dependem de período e método.