Mineração de Bitcoin: como a prova de trabalho e os mineradores ASIC protegem a rede

O que é mineração de Bitcoin?

A mineração de Bitcoin é o processo que acrescenta transações novas à blockchain e cria bitcoins novos. Não há picaretas nem túneis. Computadores especializados disputam um jogo de adivinhação, e o vencedor pode acrescentar o próximo bloco (um conjunto de transações) e recebe BTC recém-criados. Na rede inteira, essas máquinas fazem cerca de um sextilhão (10²¹) de tentativas por segundo.

A mineração faz duas coisas ao mesmo tempo. Primeiro, coloca bitcoins novos em circulação: 3,125 BTC por bloco desde o halving de abril de 2024. Segundo, protege o registro dos pagamentos passados, porque reescrever esse registro exigiria refazer todo o trabalho gasto nele. As duas funções estão ligadas: os mineradores gastam eletricidade real para ganhar bitcoins, e esse gasto torna caro mudar o histórico.

Sempre que acrescenta um bloco, o minerador recebe dois tipos de receita: o subsídio de bloco (os bitcoins recém-criados) e as taxas de transação pagas por todas as pessoas cuja transação entrou naquele bloco. O subsídio cai pela metade a cada quatro anos, mais ou menos, então, no prazo muito longo, as taxas precisam assumir o lugar dele. Hoje são uma parte pequena do total: nos últimos 1.008 blocos antes de 6 de novembro de 2026, as taxas foram menos de 1% do que os mineradores ganharam. A aula sobre Taxas de transação e orçamento de segurança do Bitcoin trata de por que essa parcela importa para a segurança do Bitcoin no longo prazo.

Como a mineração de Bitcoin funciona passo a passo

O jeito mais fácil de entender a mineração é acompanhar um bloco da montagem até a aceitação.

Passo 1: reunir transações não confirmadas

Cada nó de Bitcoin guarda uma mempool (abreviação de memory pool): uma sala de espera para transações anunciadas que ainda não entraram em um bloco. Quando você envia bitcoins, sua transação se espalha de nó em nó e chega a milhares de mempools, incluindo as que os mineradores usam.

Um bloco tem espaço limitado, então os mineradores escolhem as transações que pagam mais pelo espaço que ocupam. Essa medida é a taxa por byte virtual, escrita em satoshis por byte virtual (sat/vB). Um satoshi é uma das cem milhões de partes de um bitcoin. Uma transação pequena que paga 2.000 sats pode passar à frente de uma grande que paga 5.000 sats, porque paga mais por byte. Quando muitas pessoas querem fazer transações ao mesmo tempo, as taxas em sat/vB sobem porque os usuários oferecem cada vez mais para passar à frente. Quando há pouco movimento, até taxas em sat/vB baixas conseguem confirmação rápida. A aula sobre taxas aprofunda esse mercado de taxas.

Passo 2: montar um bloco candidato

O minerador escolhe transações da mempool e monta um bloco candidato. A primeira transação é a transação coinbase, que paga ao minerador o subsídio mais as taxas. Depois, monta o cabeçalho do bloco, um resumo curto de 80 bytes que é a única parte da qual se calcula o hash. Contém:

• Um número de versão, que os mineradores também usam para sinalizar que estão prontos para uma proposta de atualização das regras (um sinal de preparo, não uma votação)
• O hash (impressão digital) do bloco anterior, que liga o bloco à cadeia
• A raiz de Merkle: uma única impressão digital que resume todas as transações do bloco, então mudar qualquer transação muda esse valor
• Uma marca de tempo
• O alvo de dificuldade atual, em formato compacto
• Um nonce: um número que o minerador pode mudar livremente

Passo 3: calcular o hash do cabeçalho do bloco

É aqui que o trabalho acontece. Uma função hash como SHA-256 transforma qualquer entrada em um número de tamanho fixo que parece aleatório, e mudar a entrada, mesmo que só um pouco, produz um número completamente diferente. O Bitcoin passa o cabeçalho pelo SHA-256 duas vezes. O minerador precisa de um resultado abaixo de um número chamado alvo.

Pense em lançar um dado com um número astronomicamente grande de faces e precisar de um resultado abaixo de certo valor. Cada lançamento é um hash. Se o resultado for alto demais, o minerador muda o nonce e lança de novo. Quando a rede dificulta a mineração, diminui o valor abaixo do qual você precisa ficar, então são necessários mais lançamentos, em média.

O campo do nonce tem só cerca de 4,3 bilhões de valores possíveis, que uma máquina moderna percorre em uma fração minúscula de segundo. Para continuar, os mineradores também mudam um campo extra dentro da transação coinbase, chamado extra nonce. Como isso muda a raiz de Merkle, dá ao cabeçalho um novo conjunto de 4,3 bilhões de valores para testar. Uma única máquina moderna faz centenas de trilhões dessas tentativas por segundo, e quase toda a eletricidade que usa acaba como calor.

Passo 4: encontrar um hash válido

Em algum momento, por pura tentativa e erro, um minerador encontra um cabeçalho cujo hash fica abaixo do alvo. Esse hash é a prova de trabalho: demonstra que alguém fez, em média, uma quantidade enorme de tentativas. Não há atalho nem como prever qual tentativa vai ganhar.

Escrito em hexadecimal, um hash vencedor em novembro de 2026 começa com cerca de 19 zeros. Bilhões e bilhões de tentativas falham e são descartadas. Encontrar o vencedor é difícil, mas conferir é trivial: qualquer pessoa pode calcular o hash do cabeçalho uma vez e ver que está abaixo do alvo.

Passo 5: transmitir o bloco

O minerador vencedor envia o bloco para a rede, e ele se espalha em segundos. Cada nó que o recebe confere, por conta própria, se:

• O hash realmente fica abaixo do alvo
• Cada transação do bloco é válida
• O bloco segue todas as regras de consenso
• A transação coinbase não paga mais do que o subsídio e as taxas permitem

Os nós não votam nisso. Cada nó completo aplica as regras por conta própria e simplesmente recusa um bloco que as descumpra, por mais trabalho que tenha exigido. A prova de trabalho só decide entre cadeias concorrentes de blocos válidos. A aula Quem faz cumprir as regras do Bitcoin explica como essas regras são aplicadas e como mudaram ao longo dos anos.

Passo 6: aceitação pela rede

Quando um bloco passa nas verificações, os nós o acrescentam à cópia da blockchain que mantêm, e os mineradores começam o próximo. A recompensa do minerador já está registrada, mas a saída coinbase não pode ser gasta até que outros 100 blocos sejam acrescentados (cerca de 17 horas). O motivo: às vezes dois mineradores encontram um bloco quase ao mesmo tempo. Logo a rede constrói sobre um deles, e o outro fica obsoleto (muitas vezes chamado de órfão): sai da cadeia e leva a recompensa junto. A espera garante que ninguém gaste moedas de um bloco que pode desaparecer.

Esse ciclo se repete a cada 10 minutos, mais ou menos, dia e noite, e é assim desde o bloco gênese de 3 de janeiro de 2009. Cada bloco novo torna os anteriores mais difíceis de mudar, porque reescrever um bloco antigo exige refazer a prova de trabalho dele e de todos os blocos seguintes.

O que são mineradores ASIC?

Um minerador ASIC é um computador construído para uma tarefa: calcular hashes SHA-256 o mais rápido e com a maior eficiência possível. ASIC significa circuito integrado de aplicação específica. O processador de um notebook pode rodar jogos, planilhas e navegadores. Um ASIC pode fazer exatamente uma coisa.

A evolução do hardware de mineração

Geração	Hardware	Época	Velocidade aproximada de um aparelho
1ª	CPU (processadores de computadores comuns)	2009–2010	Milhões de hashes por segundo (MH/s)
2ª	GPU (placas de vídeo)	2010–2013	Centenas de MH/s
3ª	FPGA (chips reprogramáveis)	2011–2013	Centenas de MH/s a cerca de 1 GH/s, usando menos energia
4ª	ASIC (chips feitos para mineração)	2013–presente	Bilhões (GH/s) em 2013, centenas de trilhões (TH/s) hoje

Satoshi minerou em um computador comum em 2009. Em 2010, placas de vídeo, feitas para muitos cálculos simples em paralelo, já predominavam. Poucos meses depois de os primeiros ASICs começarem a ser vendidos em 2013, minerar com CPU e GPU deixou de fazer sentido.

Hoje, uma máquina comum como a Antminer S21 faz cerca de 200 TH/s (200 trilhões de hashes por segundo) e consome cerca de 3.500 watts, mais ou menos dois secadores de cabelo ligados sem parar. Os modelos mais novos são ainda mais rápidos e eficientes. A aula sobre ASICs compara os modelos.

Você pode minerar bitcoins com um notebook? Tecnicamente, sim. Com lucro, não. Um ASIC é milhões de vezes mais rápido nessa tarefa e muito mais eficiente por watt. É uma bicicleta disputando uma corrida com um jato.

Por que os ASICs são tão rápidos

Um ASIC tem o algoritmo SHA-256 diretamente no silício. O chip não tem sistema operacional nem conjunto de instruções de uso geral. Cada transistor serve àquele único cálculo. Isso traz:

• Velocidade: não gasta tempo com nada além de calcular hashes
• Eficiência: muito menos eletricidade por hash
• Nenhuma versatilidade: se o Bitcoin um dia mudasse o algoritmo de mineração, todos os ASICs existentes virariam sucata

Como os pools de mineração de Bitcoin entram nisso

Uma S21 tem o poder de mineração da rede dividido por cinco milhões. Minerando sozinha, encontraria um bloco a cada século, mais ou menos, em média. Por isso quase todos os mineradores entram em pools de mineração: grupos que juntam o poder de mineração e dividem as recompensas de acordo com o trabalho que cada um contribuiu. Um pool não muda sua receita esperada (tirando a taxa do pool, geralmente alguns pontos percentuais). Transforma um bilhete de loteria em uma renda pequena e constante. A aula sobre pools de mineração detalha as probabilidades e como entrar em um.

Dificuldade de mineração e ajuste de dificuldade

O ajuste de dificuldade mantém os blocos chegando a cada 10 minutos, mais ou menos, independentemente de quanto hardware de mineração seja ligado ou desligado.

Como o ajuste de dificuldade funciona

A cada 2.016 blocos (cerca de duas semanas), cada nó recalcula o alvo com a mesma fórmula:

• Se os últimos 2.016 blocos chegaram em menos de duas semanas, a rede foi rápida demais, então o alvo diminui (minerar fica mais difícil)
• Se levaram mais de duas semanas, a rede foi lenta demais, então o alvo aumenta (minerar fica mais fácil)
• Cada ajuste é limitado a um fator de quatro em qualquer direção

É por isso que os blocos ainda levam cerca de 10 minutos, em média, embora o poder de mineração total tenha crescido de uma única CPU para cerca de 1.000 EH/s em novembro de 2026. Um EH/s (exahash por segundo) é um quintilhão (10¹⁸) de hashes por segundo, então isso equivale a cerca de um zettahash (10²¹) por segundo. Ninguém administra o ajuste: cada nó calcula o mesmo resultado com as mesmas marcas de tempo dos blocos.

O ajuste se mostrou eficaz em 2021, quando a China proibiu a mineração e cerca de metade do poder de mineração mundial saiu do ar em poucas semanas. Os blocos ficaram mais lentos e, no ajuste seguinte, a dificuldade caiu cerca de 28%, a maior queda da história do Bitcoin, trazendo os tempos dos blocos de volta para perto do normal. Quando esses mineradores se instalaram de novo em outros países, a dificuldade voltou a subir. Ninguém precisou intervir.

Por que a dificuldade importa para mineradores ASIC

Quando o preço do bitcoin sobe, minerar paga mais, então os mineradores conectam mais máquinas. Mais poder de mineração aumenta a dificuldade no ajuste seguinte, e cada máquina passa a ganhar menos bitcoins. Quando o preço cai, as máquinas menos eficientes deixam de pagar a eletricidade e são desligadas, a dificuldade diminui e os mineradores restantes ganham um pouco mais. Com o tempo, isso aproxima a rentabilidade da mineração do custo da eletricidade para o minerador típico.

O papel do hashrate na segurança da rede

Hashrate é o poder total de tentativas dedicado ao Bitcoin. Quanto maior, mais caro é superar os mineradores honestos e reescrever blocos recentes.

Hashrate global atual

O hashrate é medido em hashes por segundo. 1 TH/s é um trilhão (10¹²), 1 EH/s é um quintilhão (10¹⁸) e 1 ZH/s são 1.000 EH/s. Em 6 de novembro de 2026, o mempool.space estimou a rede em cerca de 1.035 EH/s, pouco mais de um zettahash por segundo. Você pode conferir o valor atual a qualquer momento no gráfico de hashrate do mempool.space. Os números que este curso usa (hashrate, dificuldade, preço, parcela das taxas e moedas mineradas), com a data e onde conferir cada um, estão na tabela da aula de rentabilidade.

A economia de um ataque de 51%

Um “ataque de 51%” significa controlar mais poder de mineração que todos os outros juntos, de modo que sua versão privada da cadeia possa crescer mais rápido que a pública. O principal ganho de um atacante é um gasto duplo: pagar alguém, esperar a entrega e depois publicar uma cadeia mais longa em que aquele pagamento nunca aconteceu e as moedas voltaram para o atacante. Com a maioria, também poderia se recusar a incluir certas transações (censura).

Quanto poder de mineração seria necessário? Se o atacante trouxer máquinas novas, precisa superar a rede inteira que já existe: mais de cerca de 1.000 EH/s hoje, aproximadamente cinco milhões de máquinas da categoria S21, além das usinas e dos prédios para fazê-las funcionar. Se, em vez disso, tomar o controle de poder de mineração que já existe, por exemplo pressionando ou comprometendo alguns pools grandes, precisa de pouco mais da metade. Esse segundo caminho é a preocupação mais realista, por isso a concentração da mineração em poucos pools importa (mais na aula sobre pools).

Mesmo com a maioria, um atacante não pode tirar moedas das carteiras de outras pessoas, criar moedas do nada ou mudar as regras, porque cada nó recusaria esses blocos. Um ataque também seria visível on-chain e provavelmente derrubaria o preço do bitcoin, prejudicando o valor das moedas e máquinas do próprio atacante. Por isso, muitas pessoas o consideram economicamente irracional, embora esse raciocínio suponha que o atacante se importe com lucro. Há mais detalhes na aula Como a prova de trabalho protege o Bitcoin.

Deixar transações de fora exige menos que a maioria. Quem monta o modelo de um bloco (o bloco candidato, com a lista de transações) decide o que entra, e hoje poucos operadores de pools montam os modelos da maioria dos blocos. Uma transação que deixam de fora espera um bloco construído por outra pessoa. Só a maioria poderia ir além e se recusar a construir sobre esses blocos. A aula sobre pools explica quem monta os modelos e como o Stratum V2 e o DATUM permitem que cada minerador monte o próprio.

O hashrate acompanha o preço

O hashrate tende a acompanhar o preço do bitcoin com meses de atraso, porque comprar, enviar e instalar máquinas novas leva tempo. Enquanto o bitcoin tiver valor, os mineradores vão gastar energia para ganhá-lo, e esse gasto protege a cadeia.

Geografia da mineração de Bitcoin: onde estão os mineradores?

A mineração vai aonde a eletricidade é barata e as regras são previsíveis. Depois da proibição chinesa de 2021, o mapa mudou muito:

• Estados Unidos: o país com mais mineração. As estimativas da participação dele variam conforme o método, de cerca de um terço do hashrate global até muito mais. A pesquisa de Cambridge de 2025 alertou que o próprio número para os EUA provavelmente está superestimado porque as empresas americanas responderam mais. O Texas, com gás e energia eólica baratos e uma rede elétrica desregulamentada, é o polo mais conhecido, e várias mineradoras listadas em bolsa mantêm grandes instalações nos EUA.
• Cazaquistão: recebeu muito poder de mineração depois da proibição chinesa graças à eletricidade barata do carvão, mas depois apertou as regras com a escassez de eletricidade.
• Canadá: principalmente Quebec, com energia hidrelétrica barata, e Alberta, onde a eletricidade vem sobretudo do gás natural. O clima frio ajuda na refrigeração.
• Rússia e países nórdicos: energia barata em algumas regiões (e ar frio nos países nórdicos), com sanções na Rússia e restrições em alguns países nórdicos.
• América Latina e África: instalações que usam energia hidrelétrica ou solar sem acesso ao mercado, ou gás que seria queimado em tochas, por exemplo hidrelétricas no Paraguai e gás dos campos de petróleo argentinos que iria para essas tochas. O governo de El Salvador minerou com energia geotérmica de um vulcão. A Etiópia cresceu rápido como local de mineração, mas, em agosto de 2025, a estatal de eletricidade parou de assinar novos contratos com mineradores para priorizar a demanda do país.

A geografia importa para a descentralização. Quando entre dois terços e três quartos do hashrate estavam na China (cerca de 75% em setembro de 2019 e 65% em abril de 2020, pelas estimativas de Cambridge), um só governo tinha influência desproporcional sobre a mineração de Bitcoin. O mapa de hoje é mais espalhado, embora ainda esteja longe de ser uniforme.

A pegada ambiental da mineração de Bitcoin

A mineração usa muita eletricidade. Ninguém discute isso. O relatório do setor de Cambridge de 2025 estimou cerca de 138 TWh por ano (terawatts-hora: um TWh é um bilhão de quilowatts-hora, ou kWh, a unidade da conta de luz de casa), por volta de 0,5% da eletricidade mundial. O hashrate cresceu desde então, portanto o valor atual é maior. O debate é sobre o que essa energia compra e de onde vem.

A combinação de fontes de energia

Na mesma pesquisa de Cambridge, as mineradoras informaram que cerca de 52% da energia vinha de fontes sustentáveis (42,6% renováveis e 9,8% nuclear), com gás natural como a maior fonte individual, com 38%. São números informados pelas próprias empresas que responderam. Os mineradores podem se instalar quase em qualquer lugar, então buscam a energia mais barata, muitas vezes sem outro comprador: hidrelétricas remotas, gás que seria queimado em tochas nos poços de petróleo e geração eólica ou solar que a rede não consegue absorver naquele momento. Os críticos respondem que os mineradores também usam redes com grande presença de combustíveis fósseis e que a demanda deles pode manter usinas antigas funcionando.

Mineração como comprador flexível de energia

Mineradores podem ser desligados em segundos e não precisam estar em um lugar específico, o que os torna consumidores de eletricidade incomuns. No Texas, alguns participam de programas de resposta à demanda e desligam durante ondas de calor para liberar capacidade da rede. Em lugares remotos, pequenas hidrelétricas que nunca justificariam uma linha de transmissão podem vender energia para um contêiner de ASICs estacionado na barragem.

Comparação com as finanças tradicionais

Você vai ver com frequência o consumo de energia do Bitcoin comparado ao do sistema bancário (agências, centros de dados, redes de cartões e transporte de dinheiro). As estimativas do lado bancário variam muito conforme o que se conta, então essas comparações resolvem pouco. Uma diferença real é a possibilidade de medir: o hashrate do Bitcoin pode ser observado nos dados públicos, enquanto o consumo de energia das finanças tradicionais está espalhado por milhões de prédios e sistemas.

O argumento termodinâmico da prova de trabalho

Defensores da prova de trabalho apresentam outro argumento: para reescrever o histórico do Bitcoin, é preciso gastar energia real, sem atalho político ou social. Um banco pode reverter um pagamento editando uma base de dados. Reverter uma transação confirmada de Bitcoin exige superar o poder computacional da rede inteira. Nessa visão, a energia é o preço de um livro-razão que ninguém pode mudar sem ser percebido. Os críticos respondem que a mesma segurança poderia ser obtida de outras formas mais baratas ou que o custo é alto demais para o que protege. É uma discordância real sobre valores e limitações, que um cálculo não resolve.

Perguntas frequentes

Quanto tempo leva para minerar um bitcoin?

Com uma Antminer S21 (200 TH/s) em um pool, ao hashrate da rede de novembro de 2026 (cerca de 1.035 EH/s), você ganharia cerca de 0,0000875 BTC por dia, ou aproximadamente 8.750 satoshis. Nesse ritmo, um bitcoin inteiro leva cerca de 31 anos, e mais se a dificuldade aumentar. Os mineradores resumem isso em um número, o hashprice: quanto uma unidade de poder de mineração rende por dia, cerca de US$ 33 por PH/s (1.000 TH/s) por dia em novembro de 2026. A aula de rentabilidade mostra como calcular com os números atuais.

Posso minerar Bitcoin no celular ou computador pessoal?

Você pode rodar software de mineração em quase qualquer coisa, mas um celular ou notebook é milhões de vezes mais lento que um ASIC e nunca ganharia uma quantidade significativa de bitcoins. Qualquer aplicativo que prometa mineração lucrativa de bitcoins em um celular é golpe, assim como a maioria das ofertas de “mineração na nuvem” que pedem pagamento adiantado por uma parte das máquinas de outra pessoa. A aula sobre Mineração em casa e golpes de mineração mostra os sinais de alerta e o que um iniciante realmente pode usar em casa.

O que acontece com a mineração de Bitcoin quando todos os 21 milhões de bitcoins forem minerados?

O subsídio chega a zero por volta do ano 2140. Depois disso, os mineradores ganham só taxas de transação. A mudança é gradual, um halving de cada vez. Se as taxas sozinhas vão pagar por segurança suficiente ainda é uma pergunta em aberto, discutida na aula Taxas de transação e orçamento de segurança do Bitcoin e na aula O que acontece quando todos os bitcoins forem minerados.

Minerar Bitcoin é legal?

A mineração é legal na maioria dos países, incluindo Estados Unidos, Canadá e a maior parte da Europa. Alguns a proibiram ou restringiram. A China a proibiu em 2021. As regras e os impostos variam conforme o lugar, então confira as leis locais. Em muitos países, incluindo os EUA, bitcoins minerados contam como renda tributável.

Quanta eletricidade um minerador ASIC usa?

Uma Antminer S21 consome cerca de 3.500 watts, por volta de 2.520 kWh por mês se funcionar sem parar. O custo depende inteiramente da sua tarifa de eletricidade. A aula sobre ASICs calcula a conta mensal com várias tarifas.

Confira o que você entendeu

1. Sua carteira oferece duas taxas para uma transação: 3 sat/vB ou 20 sat/vB. Por que o número por vB importa mais que a taxa total?

Resposta

O espaço de bloco é o recurso escasso. Os mineradores enchem os blocos com as transações que pagam mais por unidade de espaço, então ordenam pela taxa em sat/vB. Uma transação maior precisa de uma taxa total maior para atingir a mesma taxa em sat/vB. Com 20 sat/vB, você passa à frente de todos que pagam menos por byte, qualquer que seja o total deles.

2. Metade de todos os mineradores desliga de repente. O que acontece com os tempos dos blocos e o que resolve isso?

Resposta

Os blocos desaceleram para cerca de um a cada 20 minutos, porque as máquinas restantes precisam do dobro do tempo, em média, para encontrar um hash vencedor. No ajuste seguinte (depois de 2.016 blocos), cada nó aumenta o alvo, facilitando encontrar um hash válido, e os tempos dos blocos voltam a cerca de 10 minutos. Foi o que aconteceu depois da proibição chinesa de 2021.

3. Por que um atacante de 51% com máquinas novas precisaria de mais que todo o hashrate atual, em vez de metade dele?

Resposta

Os mineradores honestos continuam minerando. Para ter a maioria, o hardware novo do atacante precisa superar tudo o que a rede honesta já tem: mais de cerca de 1.000 EH/s em novembro de 2026. Metade só bastaria se o atacante tirasse esse poder de mineração do lado honesto, por exemplo tomando o controle de pools existentes.