A prova de trabalho (PoW) é como o Bitcoin decide quem adiciona o próximo bloco e como desconhecidos concordam com uma única ordem de transações. Os mineradores gastam esforço real de processamento e, portanto, eletricidade para ganhar o direito de propor um bloco. Como esse esforço é necessário em cada bloco, reescrever os anteriores significa refazer tudo, o que torna muito caro mudar o histórico.
Vale ser preciso sobre o que a prova de trabalho protege e o que não protege, porque estas três coisas costumam ser confundidas:
- A prova de trabalho protege a ordem e o histórico: torna caro reverter transações registradas.
- Os nós impedem a falsificação de moedas, os computadores que conferem cada bloco com as regras do Bitcoin, incluindo quantas moedas novas um bloco pode criar. Um bloco que descumpre as regras é rejeitado, por mais trabalho que tenha exigido.
- Chaves privadas e assinaturas digitais impedem o roubo: só quem tem a chave pode assinar um gasto válido das moedas que ela controla (os detalhes estão em chaves, endereços e assinaturas).
Os nós validam. Os mineradores propõem. Nesta aula, você vai ver como o trabalho é feito, por que a cadeia honesta vence, o que um ataque exigiria e o debate sobre a energia que usa.
O que é prova de trabalho? Explicação técnica
Esse mecanismo exige que um computador faça uma quantidade mensurável de cálculos antes de propor um bloco. A “prova” é um dado difícil de produzir, mas que qualquer pessoa consegue conferi-lo em um instante.
O Bitcoin constrói isso sobre o cálculo de hashes criptográficos. Uma função hash transforma qualquer entrada em uma saída de tamanho fixo. O SHA-256 do Bitcoin produz um número de 256 bits, escrito como 64 caracteres hexadecimais. Você não consegue prever a saída a partir da entrada, e mudar um caractere altera o resultado inteiro.
Para produzir um bloco, um minerador precisa encontrar um hash do cabeçalho dele abaixo de um número chamado alvo. Na prática, significa um hash que começa com uma longa sequência de zeros. Este é real, do bloco 974.738 (6 de novembro de 2026):
000000000000000000002e7c0782451d2a3d8ad138f8cf6ff7713665321db1d4
Esse hash começa com 20 zeros. Compare com o hash da palavra hello, que começa com 2cf24dba…. Na dificuldade de novembro de 2026, cada tentativa tem cerca de 1 chance em 640.000.000.000.000.000.000.000 (aproximadamente 1 em 6,4 × 1023) de ficar abaixo do alvo. A única forma de encontrar um é continuar tentando. Qualquer nó confere um vencedor calculando um único hash.
O nonce e o problema de cálculo
O cabeçalho de bloco é um resumo de 80 bytes. Entre outros campos, guarda o hash do bloco anterior, uma impressão digital de todas as transações do bloco (a raiz de Merkle), uma marca de tempo, o alvo e um nonce, um número que os mineradores mudam a cada tentativa. Você vai percorrer os campos na aula de blocos.
O ciclo de um minerador é assim:
- Escolher transações pendentes da mempool dele, a fila de transações não confirmadas (mais na aula Como funcionam as transações de Bitcoin).
- Adicionar uma primeira transação, a transação coinbase, que paga ao minerador as moedas novas e as taxas.
- Calcular o hash do cabeçalho (o Bitcoin aplica SHA-256 duas vezes, chamado de SHA-256d).
- Se o hash não estiver abaixo do alvo, mudar o nonce (ou outro campo ajustável) e tentar de novo.
- Repetir, trilhões de vezes por segundo, até aparecer um hash abaixo do alvo.
Depois, o minerador transmite o bloco. Cada nó confere o hash (um cálculo rápido), verifica todas as transações e a recompensa pelas regras e só então adiciona o bloco à própria cópia da blockchain.
Como a mineração de Bitcoin usa a prova de trabalho
Mineração é esse mecanismo na prática. Os mineradores usam ASICs (circuitos integrados de aplicação específica), máquinas que só calculam hashes SHA-256. Cada modelo atual faz bem mais de 100 terahashes (100 trilhões de hashes) por segundo. Para conhecer o hardware e a economia, leia nossa aula de mineração.
O ajuste de dificuldade
A cada 2.016 blocos (cerca de duas semanas), cada nó recalcula o alvo pelo tempo que esses blocos levaram. Se chegaram mais rápido que um a cada 10 minutos em média, o alvo baixa e os blocos ficam mais difíceis de encontrar. Se mais devagar, ele sobe. Um único ajuste pode mudar a dificuldade por um fator de quatro, no máximo.
Por isso, adicionar máquinas não produz blocos ou moedas mais rápido: mais poder de mineração só leva a um problema mais difícil. Em novembro de 2026, a rede operava em torno de 1.000 EH/s (um zettahash, 1021 hashes por segundo), e a dificuldade era cerca de 148 trilhões, contra 1 nos primeiros dias do Bitcoin. Os blocos continuam chegando a cada 10 minutos em média, mais ou menos.
Recompensas de bloco e taxas de transação
Os mineradores recebem de duas formas:
- Subsídio de bloco: bitcoin novo criado em cada bloco. Começou em 50 BTC em 2009, cai pela metade a cada 210.000 blocos (cerca de quatro anos) e é de 3,125 BTC desde abril de 2024.
- Taxas de transação: o que os usuários pagam para incluir as transações deles.
Hoje, o subsídio é quase tudo: nos 1.008 blocos até 6 de novembro de 2026, as taxas foram menos de 1% do que os mineradores ganharam. Como a segurança vai ser paga conforme o subsídio diminui é uma pergunta em aberto, tratada na aula O que acontece quando todos os bitcoins forem minerados.
Por que a prova de trabalho torna o Bitcoin seguro
Por que a cadeia honesta vence
A regra que faz tudo funcionar é simples: cada nó segue a cadeia válida com mais trabalho acumulado (em linhas gerais, a que exigiu mais cálculos de hash). Quando dois mineradores encontram blocos quase ao mesmo tempo, os nós discordam por um instante, mas, assim que um ramo recebe o próximo bloco, tem mais trabalho e todos mudam para ele.
Agora imagine que alguém paga para você, espera que entregue o produto e depois tenta desfazer o pagamento. Essa pessoa teria que minerar em segredo uma cadeia alternativa sem aquele pagamento, começando antes do bloco que contém, e ultrapassar a cadeia pública que os mineradores honestos continuam ampliando. Com menos da metade do poder de mineração da rede, fica mais para trás em média a cada bloco. O whitepaper de Satoshi calculou as probabilidades: um atacante com 10% do poder tem cerca de 1 chance em 4.000 de alcançar a rede alguma vez a partir de seis blocos atrás. Com 30%, tem cerca de 13%. Por isso, cada confirmação (cada bloco adicionado por cima do seu) torna uma reversão menos provável, e pagamentos maiores esperam mais confirmações.
O custo de um ataque de 51%
Um atacante com mais da metade de todo o poder de mineração poderia, com tempo, superar todos os outros mineradores. Isso é um ataque de 51%. Com a rede em torno de 1.000 EH/s em novembro de 2026, ele precisaria:
- comprar ou construir máquinas de mineração na escala da rede inteira existente, custando muitos bilhões de dólares.
- dar energia para elas: a mineração de Bitcoin como um todo usa mais de dez gigawatts em média.
- fazer sem ser notado, algo difícil nessa escala.
E o que poderia fazer com isso? Reverter os próprios pagamentos recentes (gasto duplo) e impedir a confirmação de transações de outras pessoas. Não poderia gastar moedas das quais não tem as chaves nem criar moedas além das regras, porque os nós rejeitariam esses blocos. Um ataque assim provavelmente também derrubaria o preço daquilo que o atacante gastou bilhões para atacar. Nunca houve um ataque de 51% bem-sucedido contra o Bitcoin.
O trabalho não pode ser fingido
Um hash de bloco válido é prova de que uma grande quantidade de cálculos foi realmente feita. Não existe atalho. Alguns chamam de “segurança termodinâmica”: a cadeia está presa a esforço físico. Reescrever o último dia de blocos significaria repetir um dia de trabalho da rede inteira enquanto a rede continua adicionando mais.
Quem pode minerar
Qualquer pessoa com hardware, eletricidade e conexão à internet pode minerar sem cadastro nem permissão. Quando a China proibiu a mineração em 2021, boa parte do poder de mineração mudou para outros países, e a rede continuou produzindo blocos. Na prática, porém, a maioria dos mineradores entra em pools que dividem recompensas, e poucos pools encontram a maioria dos blocos: no mês encerrado em 6 de novembro de 2026, os três maiores encontraram cerca de 63% (mempool.space). Os mineradores podem trocar de pool rapidamente, e os nós ainda rejeitam blocos inválidos, mas a concentração dos pools é uma preocupação real debatida no Bitcoin.
Prova de trabalho e prova de participação
O Ethereum mudou da prova de trabalho para a prova de participação (PoS) em 2022. No PoS, o direito de adicionar blocos vem de prender as próprias moedas da rede como garantia, não de gastar eletricidade.
| Característica | Prova de trabalho (Bitcoin) | Prova de participação (Ethereum etc.) |
|---|---|---|
| O que você precisa comprometer | Hardware e eletricidade, gastos continuamente | As moedas da própria rede, presas como garantia |
| Consumo de energia | Alto, por projeto | Baixo |
| Como um atacante ganha controle | Superar todos os outros em cálculos e continuar pagando por isso | Adquirir uma grande parte das moedas em participação |
| Penalidades por fraude | Eletricidade desperdiçada em blocos que perdem | Regras que destroem (“slash”) parte das moedas que quem fraudou pôs em garantia |
Por que o Bitcoin usa prova de trabalho
Os defensores do PoW dão três razões principais. É preciso pagar continuamente no mundo externo pela influência sobre a produção de blocos, então ter muitas moedas não dá poder sobre a rede por si só. Minerar em dois ramos concorrentes ao mesmo tempo divide o esforço, então os mineradores naturalmente se concentram em um. E o projeto funciona há mais de 17 anos sem um ataque de 51% bem-sucedido. Os defensores do PoS respondem que protege redes com uma fração da energia e pune diretamente quem frauda. Há pouquíssimo apoio no Bitcoin para mudar.
O debate energético: a prova de trabalho vale a eletricidade que usa?
Quanta energia o Bitcoin usa?
O Cambridge Centre for Alternative Finance estimou em abril de 2025 que a mineração de Bitcoin usa cerca de 138 TWh (terawatts-hora) de eletricidade por ano, aproximadamente 0,5% do consumo elétrico mundial, perto do que usa um país médio como a Argentina. As estimativas variam com o hashrate e com a eficiência que se supõe para as máquinas.
Mineração e fontes de energia
É possível minerar em qualquer lugar com energia e conexão à internet, e as máquinas podem ser desligadas rapidamente. Isso levou a alguns usos particulares:
- Energia sem escoamento: os mineradores se instalam perto de hidrelétricas, usinas geotérmicas e campos de petróleo com gás que, de outra forma, seria queimado em flares.
- Equilíbrio da rede elétrica: no Texas, grandes mineradores participam de programas que pagam para desligar quando a demanda chega ao pico.
- Metano: alguns mineradores queimam metano de aterros ou poços de petróleo para gerar energia, transformando em dióxido de carbono, um gás de efeito estufa menos potente.
O mesmo estudo de Cambridge encontrou que 52,4% da energia usada vinha de fontes “sustentáveis”: 42,6% renováveis, como hidrelétrica e eólica, e 9,8% nuclear. Quase todo o restante é fóssil: gás natural, 38,2%, e carvão, 8,9%.
Vale a pena?
Os defensores argumentam que a eletricidade é o orçamento de segurança: torna muito caro reescrever o histórico. Todo sistema monetário consome recursos (mineração de ouro, cofres, bancos e os prédios deles), e o uso do Bitcoin é apenas mais fácil de medir. Os críticos argumentam que as emissões são reais hoje, que boa parte da energia ainda é fóssil e que os mesmos objetivos poderiam ser alcançados com muito menos. Você vai conhecer as duas visões. Os números acima permitem julgar por conta própria.
Como a prova de trabalho sustenta a oferta fixa do Bitcoin
Bitcoin novo só pode ser criado em um bloco com prova de trabalho válida, e o ajuste de dificuldade mantém os blocos e, portanto, as moedas novas chegando em ritmo estável. Os nós fazem cumprir o limite de quanto cada bloco pode criar. A prova de trabalho controla o ritmo. Os nós verificam a quantidade.
Alguns argumentam que, como cada bitcoin foi minerado com energia real, esse custo de produção sustenta o valor dele. Os economistas contestam: como a dificuldade se ajusta ao poder de mineração que aparecer, um preço maior do bitcoin atrai mais mineração e uso de energia, então o preço impulsiona o custo pelo menos tanto quanto o contrário. Trate “a energia dá lastro ao bitcoin” como argumento, não como fato estabelecido. O cronograma de oferta é explicado na aula Quantos bitcoins existem.
Ideias principais
- A prova de trabalho ordena transações e torna caro reescrever o histórico. Os nós impedem a falsificação de moedas. As chaves privadas, o roubo.
- Os mineradores calculam o hash do cabeçalho repetidamente, mudando o nonce, até ficar abaixo do alvo. Qualquer nó o confere com um hash.
- Os nós seguem a cadeia válida com mais trabalho acumulado, então um atacante precisa superar todos os outros mineradores. Cada confirmação torna uma reversão menos provável.
- A dificuldade se ajusta a cada 2.016 blocos para manter os blocos a cerca de 10 minutos de intervalo, seja qual for o poder de mineração.
- Um atacante de 51% poderia gastar as próprias moedas duas vezes e censurar outros, mas não roubar moedas de outras pessoas nem quebrar as regras de oferta.
- A mineração usava cerca de 138 TWh por ano (aproximadamente 0,5% da eletricidade mundial) na estimativa de Cambridge de 2025, 52,4% de renováveis e nuclear. Se vale a pena é debatido.
Perguntas frequentes
O que é prova de trabalho em palavras simples?
Computadores competem para encontrar um número que faça a impressão digital de um bloco começar com zeros suficientes, tentando trilhões de vezes por segundo. O primeiro que encontra adiciona o próximo bloco e ganha a recompensa. Como cada bloco exige eletricidade real para ser produzido, reescrever blocos passados custa tanto quanto produzir, o que torna difícil mudar o registro.
Por que o Bitcoin precisa de tanta energia?
A energia torna um ataque caro: para reescrever o histórico, um atacante precisa gastar mais que todos os mineradores honestos em eletricidade e hardware. O consumo total da rede acompanha o preço do bitcoin e a recompensa, porque os mineradores adicionam máquinas enquanto compensa. Se esse uso se justifica é o debate acima.
O Bitcoin pode mudar para prova de participação?
Só se os usuários escolhessem rodar um software com regras completamente diferentes, o que seria um sistema novo (as mudanças de regras estão na aula Quem faz cumprir as regras do Bitcoin). Quase não há apoio no Bitcoin, onde a trajetória de mais de 17 anos da prova de trabalho e a independência da quantidade de moedas que alguém tem são vistas como características centrais.
Quanto tempo leva para minerar um bloco de Bitcoin?
Cerca de 10 minutos em média, mas varia muito: um bloco pode chegar um minuto depois do anterior ou levar uma hora. Minerar sozinho é uma loteria com chances muito pequenas: a cerca de 1.000 EH/s (novembro de 2026), uma única máquina atual de 200 a 300 terahashes por segundo encontraria um bloco, em média, só uma vez a cada 65 a 100 anos. Por isso, a maioria entra em pools de mineração que dividem recompensas na proporção do trabalho de cada um. O que minerar em casa pode e não pode fazer, e os golpes contra quem quer minerar, estão em Mineração em casa, loterias solo e golpes de mineração.
O que acontece com a prova de trabalho quando todos os bitcoins forem minerados?
Continua como antes. Os mineradores ainda vão competir para produzir blocos, mas serão pagos apenas pelas taxas de transação. Se as taxas vão bastar é discutido na aula O que acontece quando todos os bitcoins forem minerados.
Confira o que você aprendeu
1. Um minerador controla 60% do poder de mineração. Qual destas coisas consegue fazer: (a) gastar moedas na sua carteira, (b) reverter o próprio pagamento recente, (c) criar 100 BTC extras para si?
Resposta
Só (b). Gastar suas moedas exige sua chave privada, e um bloco que cria BTC extras descumpre uma regra que cada nó verifica, então os nós rejeitam. O que a maioria do poder de mineração compra é a capacidade de reescrever o histórico recente, inclusive desfazer os próprios pagamentos, e deixar outras transações fora dos blocos.
2. Muitas máquinas de mineração novas são ligadas, e os blocos começam a chegar a cada 8 minutos. O que acontece depois?
Resposta
No próximo ajuste (a cada 2.016 blocos), os nós baixam o alvo, tornando mais difícil encontrar um hash válido, então os blocos voltam a cerca de 10 minutos em média. Mais máquinas significam mais segurança, não blocos mais rápidos nem moedas extras.
3. Por que um pagamento com seis confirmações é muito mais seguro que um com uma?
Resposta
Para reverter, um atacante teria que construir uma cadeia secreta que deixe o pagamento de fora e ultrapassar a pública, começando seis blocos atrás em vez de um. Com uma minoria do poder de mineração, a chance de alcançar cai muito a cada bloco de vantagem: de cerca de 1 em 5 com um bloco para aproximadamente 1 em 4.000 com seis, para um atacante com 10% do poder de mineração.