Privacidade e segurança

Explorando o futuro do Bitcoin: a redução do subsídio por bloco ameaçará a sua existência?

por Ryan Shea

Principais conclusões

• Dentro de uma década, o subsídio de bloco do Bitcoin cairá para menos de um único Bitcoin e alguns jogadores de criptografia estão preocupados que isso represente uma ameaça existencial.
• A preocupação decorre do facto de o orçamento de segurança da Bitcoin ter sido sempre fortemente dependente do subsídio por bloco (emissão), com as taxas a representarem normalmente menos de 1%.
• Essa ansiedade não tem razão de ser. As forças geopolíticas estão a pressionar para uma nova utilização da Bitcoin, que historicamente tem taxas muito mais elevadas do que seria necessário para manter o orçamento de segurança do protocolo.
• A procura mutuamente assegurada de energia de hash parece cada vez mais provável e deverá garantir um mercado de espaço de blocos robusto.

Depois da minha recente nota de investigação sobre a Bitcoin[1] descrevendo a forma como poderia ser utilizado como base para uma alternativa criptográfica ao sistema monetário fiduciário dominado pelo dólar americano, um utilizador do Twitter perguntou-me porquê o Bitcoin e não o Monero, a maior moeda de privacidade por capitalização de mercado.

É uma boa pergunta e vale a pena aprofundá-la.

O que é o Monero?

Como mencionado, o Monero é uma moeda de privacidade que, como o nome sugere, permite que os seus utilizadores realizem transacções sem terem de fornecer informações de identificação pessoal ou revelar detalhes da transação. O Monero é criptograficamente privado por defeito, o que significa que as suas caraterísticas de privacidade não podem ser desligadas pelo utilizador. Isto é diferente de outras moedas de privacidade, como a Zcash (a segunda maior moeda de privacidade por capitalização de mercado), que permite aos utilizadores ativar ou desativar a privacidade, o que significa que os utilizadores podem divulgar informações sobre transacções se assim o desejarem. Além disso, o Monero utiliza endereços furtivos, que são endereços criados aleatoriamente para cada transação. Combinada com assinaturas de anel de mascaramento de saída, que agrupam as transacções para evitar a rastreabilidade, a estrutura do Monero garante que a privacidade financeira está no centro das atenções.

Dado que o catalisador para escrever a nota de pesquisa foi o anúncio da Rússia de que estava a planear legalizar as criptomoedas para pagamentos transfronteiriços à luz das sanções financeiras do Ocidente, pode-se entender facilmente a motivação para fazer a pergunta. Certamente que as sólidas caraterísticas de privacidade do Monero, que garantem aos seus utilizadores a possibilidade de efectuarem transacções de forma anónima, constituiriam uma forte justificação para preferir o Monero à Bitcoin, que, na melhor das hipóteses, é apenas pseudo-anónima.

No entanto, há boas razões para preferir a Bitcoin à Monero.

Em primeiro lugar, a Bitcoin é a mais madura de todas as criptomoedas; é a que existe há mais tempo. Consequentemente, tem o melhor reconhecimento de marca (nunca subestime o valor das relações públicas) e a infraestrutura mais testada em combate.

É também a criptomoeda mais transaccionada e com a maior capitalização bolsista ($317bn contra $2.5bn do Monero, que é a 24ª criptomoeda mais valorizada[2]). Estas duas métricas estão intimamente relacionadas porque existe uma teoria de rede do valor do dinheiro, como expliquei numa nota de investigação inicial[3]. O dólar americano é a moeda de reserva mundial de eleição (pelo menos por enquanto) porque é a moeda fiduciária mais utilizada e aceite no mundo.

Para demonstrar esta relação, considere-se o gráfico seguinte. Mostra as sete principais moedas fiduciárias e as sete principais criptomoedas, classificadas por volumes de transação, em comparação com a sua quota nas reservas mundiais de divisas para as moedas fiduciárias e a capitalização de mercado para as criptomoedas[4]. A semelhança é gritante. Quando se trata de dinheiro e do seu valor, imperam as leis do poder[5].

Efeitos da rede monetária

Fonte: BPI, FMI e coinmarketcap

A configuração que propus para uma alternativa baseada em criptomoedas ao sistema monetário internacional foi uma em que a Bitcoin forneceu a base, nomeadamente para ser utilizada como garantia para apoiar moedas estáveis recentemente emitidas para transacções internacionais[6] - uma configuração muito semelhante à da stablecoin DAI da MakerDAO[7]. Para que este sistema seja eficaz, a garantia subjacente deve ter uma grande capitalização de mercado (para suportar a quantidade de emissão de stablecoin necessária para pagamentos transfronteiriços) e a volatilidade do seu preço deve ser tão baixa quanto possível (para atenuar o risco de liquidações forçadas/extensão da sobrecolateralização necessária). Atualmente, o Monero não é suficientemente grande do ponto de vista da capitalização do mercado e o seu preço é historicamente mais volátil do que o da Bitcoin[8] - ver gráfico. Os aspectos negativos não se ficam por aqui.

Volatilidade histórica anualizada de 30 dias

Fonte: Cálculos do autor

Privacidade problemática

A razão pela qual a Bitcoin poderia servir de base a um sistema monetário internacional alternativo baseado em criptomoedas prende-se com o facto de ser uma forma digital não proibida de dinheiro externo geograficamente móvel, adequada a ambientes em que as tensões geopolíticas estão a aumentar e a confiança entre Estados-nação está em declínio. O anonimato não é um fator importante nas condições necessárias para o funcionamento de um sistema deste tipo. Não se trata apenas de um exagero, mas de um exagero prejudicial.

Como mencionado, para ser um substituto viável para o Bitcoin em tal configuração, o valor de mercado do Monero teria que ser ordens de magnitude maior do que é atualmente o caso. Os efeitos de rede não só são contrários a este resultado, porque favorecem os líderes de mercado actuais, como também são dificultados precisamente por aquilo em que o Monero é especialista - a privacidade.

Sobretudo à luz do fracasso da FTX[9]Os reguladores governamentais estão a impor encargos legislativos mais rigorosos às bolsas de criptomoedas, tais como KYC/AML e regras de viagem[10]. Para atenuar o risco de violação destas regras, que pode resultar na sua exclusão do sistema bancário tradicional (muitas vezes crítico para a atividade), muitos optam por não registar o Monero[11]. O aumento do Monero ainda é possível, mas não é nem de longe tão rápido ou conveniente quanto o Bitcoin ou outras moedas sem privacidade. Este impedimento serve para desencorajar uma maior adoção do Monero pelos utilizadores de criptomoedas e, por conseguinte, limita também o seu potencial de capitalização de mercado[12].

Diferenças de política monetária

Há, no entanto, uma vantagem potencial que o Monero tem sobre o Bitcoin e não é devido às suas caraterísticas de privacidade, mas algo totalmente diferente: sua política monetária. Em criptografia, a política monetária refere-se ao cronograma de emissão da moeda em questão. A política monetária do Bitcoin é talvez a mais famosa.

De acordo com o código Bitcoin, o montante máximo de Bitcoin que alguma vez será emitido é de 21 milhões - nem mais, nem menos[13]. Este objetivo será alcançado por volta do ano 2140, quando ocorrer o último evento de redução para metade. Até lá, a emissão de Bitcoin por bloco diminuirá cerca de um fator dois (ou seja, para metade) de quatro em quatro anos - ver gráfico. O próximo evento de redução para metade deverá ocorrer em 2024, altura em que a recompensa por bloco cairá para 3,125 BTC.

Calendário de emissão de Bitcoin

Fonte: coindesk

O que este calendário de emissão implica é que, em 2140, a compensação paga aos mineiros de Bitcoin por executarem o algoritmo de hashing SHA-256, dispendioso do ponto de vista computacional (e financeiro), que protege a rede, terá de provir exclusivamente das taxas de transação. Esta é uma transição com a qual muitos observadores de criptomoedas expressaram sérias preocupações[14]. Especificamente, a preocupação é que, na ausência do rendimento previsível obtido através das recompensas por bloco, os mineiros estarão menos inclinados a minerar, resultando numa taxa de hash global mais baixa que enfraquece a segurança da Bitcoin e aumenta a probabilidade de um ataque, especialmente o infame ataque 51%[15].

A política monetária do Monero é, como a do Bitcoin, pré-determinada, mas não é limitada. Adoptou um modelo de emissão de cauda, o que significa que, ao contrário da Bitcoin, as suas recompensas de bloco nunca chegarão a zero. Em vez disso, o Monero implementou uma recompensa de bloco fixa de 0,6 XMR emitida para os mineiros quando cada bloco é extraído, o que ocorre aproximadamente a cada 2 minutos. A implementação do algoritmo de emissão de cauda, que teve lugar em junho de[16]A recompensa por bloco, que é uma recompensa de 0,9%, garante que os mineiros do Monero tenham uma fonte de rendimento estável (embora possa ainda flutuar em termos de $ devido ao movimento da taxa de câmbio do Monero em relação à moeda fiduciária). Uma recompensa de bloco desta magnitude equivale a uma taxa de inflação anual de 0,9%, que a comunidade Monero considera suficiente para incentivar os mineiros a continuar a executar o seu protocolo de prova de trabalho[17] (e, por conseguinte, proteger a rede[18]), mas sem comprometer indevidamente a sua reserva de valor (ou seja, a taxa de inflação é inferior à observada no mundo fiduciário: 2% se os bancos centrais cumprirem os seus mandatos de estabilidade dos preços, consideravelmente mais quando, como atualmente, estão a falhar). Trata-se de um modelo desinflacionista e não deflacionista[19].

Será que as emissões de cauda do Monero significam que, apesar dos seus outros inconvenientes, é mais adequado para os objectivos que descrevi na minha nota de investigação anterior? Em última análise, tudo se resume a uma coisa. As crescentes preocupações com a segurança do Bitcoin após a retirada das recompensas de bloco[20] válido ou não? Este é um tema complexo e controverso[21].

Pushing Up Daisies

A primeira coisa a notar é que 2140 pode parecer muito distante. De facto, está muito longe e, nessa altura, estarei certamente a plantar margaridas, mas, como demonstra o gráfico acima, no final da próxima década a recompensa por bloco já terá diminuído da taxa atual de 6,25 Bitcoin para menos de um Bitcoin. Portanto, não se trata de algo que possa ser esquecido. Devido à lógica da indução para trás, se um número significativo de proprietários de Bitcoin acredita que a rede nunca será capaz de se sustentar apenas com base nas taxas de transação, então a Bitcoin na sua configuração atual está condenada ao fracasso e provavelmente num futuro não muito distante. Isso porque ninguém quer possuir Bitcoin quando ele falhar, porque o fracasso significa um preço zero do Bitcoin. O racional seria vender o Bitcoin no período de tempo (t-1) antes do fracasso. Mas, se isso acontecer, o preço vai para zero em (t-1), então a coisa racional a fazer é vendê-lo em (t-2). Lave e repita algumas vezes e verá como tudo se desmorona rapidamente.

Orçamento de segurança

Um primeiro passo necessário para avaliar a vulnerabilidade do Bitcoin ao declínio assintótico da emissão é ter alguma ideia do que é um orçamento de segurança adequado. Uma vez estabelecido isto, torna-se possível determinar que tipo de taxas de transação estariam implícitas porque, ao contrário de muitas outras cadeias de blocos populares, a Bitcoin tem uma largura de banda máxima fixa.

A blockchain da Bitcoin é calibrada para produzir blocos em média a cada 10 minutos[22]. Além disso, as guerras de dimensão dos blocos entre 2015-17[23] foram vencidas pelos chamados small blockers, que restringiam o tamanho de cada bloco a 1MB. Com o lançamento do Segwit via BIP141, que introduziu o conceito relacionado de peso do bloco[24]O limite de blocos do Bitcoin aumentou efetivamente para um máximo de 4MB (embora cerca de 2MB seja mais típico).

Como consequência direta destes parâmetros, a cadeia de blocos Bitcoin pode processar um máximo de sete transacções por segundo, o que significa que a rede tem um limite máximo de processamento de 600 000 transacções por dia (7tps*60 segundos*60 minutos *24 horas). Atualmente, a Bitcoin processa cerca de 250.000 transacções por dia, embora já tenha estado perto das 400.000[25] durante picos de preços anteriores, quando a procura de espaço em blocos aumentou - ver gráfico.

Transacções de Bitcoin confirmadas por dia

Fonte: Blockchain.com

Pelo processamento destas transações e pela segurança da blockchain, os mineradores de Bitcoin ganham, no total, 900 Bitcoins em recompensas por bloco todos os dias (6,25 recompensas por bloco * 144 blocos por dia) – pelo menos até ao próximo evento de halving. Ganham também as taxas de transação pagas pelos utilizadores de Bitcoin para incentivar os mineiros a incluírem as suas transações no bloco em tempo útil. O montante pago em taxas de transação é, normalmente, insignificante quando comparado com as recompensas por bloco. Atualmente, as taxas de transação rondam, em média, os 14 Bitcoins por dia, ou cerca de 1% do total das recompensas de mineração.[26] – ver gráfico. As únicas ocasiões em que este valor foi substancialmente mais elevado foram durante os picos de preço do Bitcoin, quando os utilizadores se sentem fortemente motivados a garantir que as suas transações sejam processadas rapidamente e aumentam as taxas pagas nas suas transações para assegurar isso mesmo.

Taxas de transação de Bitcoin (% da receita do mineiro)

Fonte: BuyBCTWW

Sabemos que, mesmo após o declínio de 70% no valor em USD do Bitcoin desde o ATH de novembro passado, estes 914 Bitcoins (equivalentes a cerca de $15-20mn) são uma recompensa suficiente para incentivar os mineiros. Isto deve-se ao facto de a taxa de hash total da Bitcoin continuar a aumentar (um recorde de mais de 250 EH/s[27]  foi alcançado recentemente – ver gráfico). Se 914 Bitcoins não fossem receitas suficientes para os mineradores, a taxa de hash do Bitcoin estaria a diminuir e não a aumentar[28].

Taxa de hash estimada do Bitcoin

Fonte: Blockchain.com

A partir destas duas informações, é possível calcular combinações do preço da Bitcoin e das taxas de transação necessárias para manter a receita da mineração de Bitcoin em $20mn, mantendo assim o atual nível de segurança, ou seja, o poder de hash global.

Para este exercício, vamos assumir que as transacções de Bitcoin têm uma média de 300.000 transacções por dia[29]. Se o preço da Bitcoin for de cerca de $22,250 (aproximadamente 30% mais alto do que o preço no momento da escrita), então a exploração mineira atingirá o ponto de equilíbrio sem quaisquer taxas de transação na altura do próximo evento de redução para metade em 2024. No entanto, até 2028, se as taxas por transação se mantiverem próximas de zero, o preço da Bitcoin terá de subir para mais de $44.000 para proporcionar um incentivo financeiro suficiente para os mineiros manterem coletivamente a taxa de hash global de 250 EH/s[30]. Após mais duas metades, o que nos levará a 2036, quando a recompensa por bloco da Bitcoin será de 0,4 Bitcoin, para garantir o orçamento de segurança de $20mn sem qualquer aumento significativo das taxas, o preço da Bitcoin terá de aumentar para mais de $180,000, dando à Bitcoin um valor total de mercado ligeiramente inferior a $4tr - um sonho molhado dos maximalistas - ver quadro abaixo.

Taxas de transação-preço do BTC para manter a receita diária de $20M dos mineiros

Fonte: Cálculos do autor

Dado que o preço da Bitcoin passou de $10 para mais de $65,000 entre 2011 e 2021, um aumento desta magnitude ao longo deste período de tempo não é sem precedentes. Se, no entanto, o preço da Bitcoin não aumentar 9X nos próximos catorze anos, a manutenção do atual orçamento de segurança exigiria que as taxas aumentassem para entre $40-70 (em dinheiro de hoje)[31]) por transação, o que é substancialmente superior à atual comissão de transação de cerca de $1[32]. De facto, quando o subsídio por bloco terminar e a transição para um modelo de pagamento de taxas completo ocorrer, as taxas de transação terão de estar perpetuamente no limite superior desse intervalo para sustentar a atual taxa de hash da Bitcoin.

Passagem de fronteira

As taxas de transação que resultam dos cálculos acima referidos não são muito diferentes das associadas às transferências bancárias de grandes montantes (os bancos americanos cobram cerca de $25 a $30 por este tipo de transacções). As transacções transfronteiriças tendem a ser ainda mais dispendiosas. Um relatório publicado por Oliver Wyman e JP Morgan em 2021[33] observou que as empresas globais, que representam cerca de $23.5tr em pagamentos transfronteiriços anualmente, gastaram $120bn em taxas de transação para facilitar os pagamentos transfronteiriços (excluindo os custos cambiais) em 2020. Se essas transacções fossem efectuadas utilizando a cadeia de blocos Bitcoin, essas taxas equivaleriam a um orçamento diário de segurança de $338mn, ordens de grandeza superiores ao atual orçamento de $20mn da Bitcoin.

Não esquecer que estas taxas se referem a $23,5 milhões de pagamentos transfronteiriços efectuados por empresas. Os números globais relativos aos pagamentos transfronteiras não estão imediatamente disponíveis[34] devido à existência de sistemas multilaterais de pagamentos transfronteiras[35] mas, de acordo com um discurso proferido por Victoria Cleland, Diretora Executiva para os Pagamentos no BoE, prevê-se que o total de pagamentos transfronteiriços seja de $250tr até 2027. A maioria destas transacções são pagamentos por grosso entre instituições financeiras[36]que são normalmente pagamentos interbancários de elevado valor.

Para dar uma ideia dos números envolvidos, em 2019, o sistema de pagamentos de elevado valor do Reino Unido (CHAPS) processou cerca de 34 biliões de libras em pagamentos transfronteiriços, em comparação com 41 biliões de libras em pagamentos nacionais[37]. O sistema CHAPS liquidou uma média de cerca de 174 000 pagamentos por dia, com um valor médio de pagamento de 2,1 milhões de libras[38]. Estes dados sugerem que só o Reino Unido - que representa cerca de 20% das transacções transfronteiriças globais - efectua 87 000 pagamentos transfronteiriços de elevado valor por dia.

Como referi na nota de investigação original[39]Na minha opinião, os pagamentos transfronteiriços fiduciários são bastante dispendiosos, ineficientes e susceptíveis de mudança. Se, como eu previ, o Bitcoin se tornar a base de uma alternativa criptográfica ao sistema global de moeda fiduciária, devido à sua capacidade de permitir que os Estados-nação façam pagamentos internacionais de forma fiável e com um mínimo de confiança (uma caraterística cuja atratividade aumenta com o aumento das tensões geopolíticas), então o nível de taxas necessário para garantir que o atual orçamento diário de segurança de 20 milhões de libras do Bitcoin seja cumprido parece perfeitamente exequível. Em suma, asseguraria um mercado de espaço de blocos robusto e fiável para a Bitcoin. Este é um cenário futuro que não é totalmente apreciado por aqueles que concluem que a Bitcoin está inevitavelmente condenada quando o subsídio por bloco termina.

Ainda assim, é um prazer para a plebe

Os níveis estimados das taxas são certamente muito elevados em relação ao que é pago atualmente pelos utilizadores da Bitcoin e não são de todo compatíveis com a Bitcoin enquanto rede de micropagamentos - uma das visões de Satoshi sobre a forma como a Bitcoin poderia evoluir[40]. No entanto, o ecossistema Bitcoin desenvolveu uma solução para pagamentos de baixo valor/alto volume, que dá pelo nome de Lightning Network. Rede Lightning[41]Lightning, uma rede de camada 2 que fica no topo da blockchain do Bitcoin, permite transações de Bitcoin fora da cadeia que são liquidadas apenas periodicamente na cadeia, permitindo transações de baixo custo. (Lembre-se, as taxas são necessárias apenas para transações na cadeia.) A capacidade do Lightning (linha vermelha) tem aumentado consistentemente desde que foi lançada em 2018 e atualmente está em 4.931 BTC (ou $95mn) - veja o gráfico.

Capacidade da rede de relâmpagos

Fonte: bitcoinvisuals.com

A Lightning Network tem a capacidade de garantir que, mesmo que o Bitcoin se torne a nova moeda de reserva internacional baseada em criptografia usada pelos estados-nação para realizar transações transfronteiriças de uma forma que minimiza a confiança, ele ainda pode ser usado (e, portanto, valorizado) pela população em geral - nós, plebeus - para realizar transações de menor valor. Este é um ponto bastante importante, mas talvez muito subtil. Para que a Bitcoin seja útil como garantia num sistema deste tipo, os Estados-nação devem poder confiar que é valorizada por todos os outros Estados-nação. Em última análise, os Estados-nação são responsáveis perante a sua população, pelo que, se a Bitcoin não for valorizada pela população em geral, o sistema não funcionará eficazmente. Na verdade, esta é uma das principais razões pelas quais o ouro tem sido historicamente usado como um ativo de reserva pelos Estados-nação (embora custodiado pelos bancos centrais) e porque o SDR, que é essencialmente uma unidade de contabilidade de reserva do FMI, também é apoiado por moedas fiduciárias de Estados-nação individuais.

O $20mn está correto?

Obviamente, tudo isto assenta firmemente no pressuposto de que um orçamento diário de segurança de $20 milhões é o número correto. A questão é saber se isso é verdade. Será demasiado elevado? Demasiado baixo? A resposta a esta questão não é simples.

O orçamento de segurança de uma blockchain é "correto" quando é o montante mínimo necessário para recompensar os mineiros que mantêm as luzes da Bitcoin acesas, executando o algoritmo de hashing e compilando blocos contendo transacções Bitcoin a uma escala suficiente para impedir que um "mau ator" consiga colocar sob o seu controlo um poder de hash suficiente para montar um ataque 51%.

De acordo com a crypto51.app, que estima o custo de 51% ataques a várias cadeias de blocos, o custo de atacar a rede Bitcoin é de $650.000 por hora[42]. Trata-se claramente de muito dinheiro (especialmente porque os ataques teriam de ser sustentados para evitar que os mineiros "honestos" recuperassem 51% da taxa de hash e impedissem o ataque), mas bem ao alcance de indivíduos com elevado património líquido, empresas e certamente estados-nação. No entanto, o facto de nos concentrarmos apenas no montante de $ é enganador.

Como o crypto51.app deixa claro, suas estimativas de custo são baseadas no aluguel do poder de hashing da rede de um provedor de serviços, no caso deles, Nicehash. Junto com o valor de $, o site também fornece uma estimativa de quanto poder de hashing está disponível para realizar tais ataques. Para o Bitcoin e a maioria das outras moedas maiores, a estimativa é de 0%. Por outras palavras, não há suficiente poder de hash disponível para alugar para realizar um ataque de 51% à Bitcoin, tornando o custo de o fazer em grande parte discutível.

Restrições físicas

Se o poder de hash virtual não estiver disponível em tamanho suficiente, então a alternativa é comprar o hardware real. Como indiquei acima, a taxa de hash do Bitcoin é atualmente de 250 EH/s, mas o que é que isso significa em termos de hardware? O equipamento de mineração mais eficiente atualmente disponível é o Antminer S19 XP, com cada unidade capaz de 140 TH/s[43]. Para simplificar, vamos assumir que todos os mineiros de Bitcoin utilizam estas plataformas ASIC, então o total necessário para igualar a atual taxa de hash da Bitcoin é de 1.785.715 plataformas a funcionar 24/7[44]. Estas plataformas podem atualmente ser adquiridas no mercado de revenda por $2.000[45]o que se traduz numa fatura total de $3,6 mil milhões, mais ou menos, para igualar a atual taxa de hash da Bitcoin. Admito que se trata de uma suposição, mas estou 99,999% confiante de que está correta. Não haverá 1,8 milhões de plataformas de mineração disponíveis para compra no mercado secundário, pelo que, tal como o poder de hash virtual, o custo de um ataque deste tipo é algo discutível. Além disso, mesmo que existissem tantas plataformas ASIC disponíveis para compra, o seu preço seria muito superior a $2,000, uma vez que a oferta de revenda começa a ser absorvida pelo "mau ator", o que significa que $3.6bn é o custo absolutamente mais baixo de um ataque baseado em hardware.

Em alternativa, um "mau ator" poderia comprar novas plataformas de exploração mineira diretamente aos fabricantes. Mais uma vez, deparamo-nos com restrições de fornecimento. De acordo com um artigo da Forbes do ano passado, a Bitmain, que produz esta plataforma de extração de Bitcoin em particular e é um dos maiores fabricantes de plataformas de extração de Bitcoin a nível mundial, tem um calendário de produção de 20 000 unidades por mês. A este ritmo de produção, seriam necessários aproximadamente oito anos de produção para igualar o atual poder de hash da rede Bitcoin[46]. Mesmo se incorporarmos outros produtores de equipamentos de mineração de Bitcoin, estamos a contar com cerca de quatro anos - mais uma vez com um custo de milhares de milhões - para reunir hardware de mineração suficiente para igualar o atual poder de hash global da Bitcoin.

É evidente que a logística física do ataque à rede Bitcoin é um desafio, especialmente num mundo em que o fornecimento de chips está a ser cada vez mais rigorosamente controlado[47]. De facto, como o tweet seguinte observa corretamente, a segurança da Bitcoin é realmente garantida pela combinação de energia (custos de eletricidade) e, mais importante, pela produção de chips.

Fonte: twitter

No entanto, o tweet está errado no que diz respeito à perda do Bitcoin para um Estado-nação.

Ataques de Estados-nação

Como deve ficar claro na secção anterior, se não for encontrado um hack desconhecido de dia zero[48] (improvável dado o historial de quase 14 anos da Bitcoin, mas nunca se deve dizer nunca) realisticamente, os únicos actores viáveis com os recursos disponíveis para atacar a Bitcoin a médio e longo prazo são os Estados-nação[49].

Deparei-me com várias publicações e artigos em linha sobre os ataques dos Estados-nação[50] e, na sua maioria, a conclusão é que um ataque de um Estado-nação contra a Bitcoin poderia ser bem sucedido[51].

Código Lei é lei

Uma das principais razões pelas quais os ataques dos estados-nação à Bitcoin são considerados susceptíveis de serem bem sucedidos é porque, embora enfrentem restrições semelhantes à introdução de novo poder de hash na rede Bitcoin como os mineiros privados que maximizam o lucro (produção de chips principalmente), têm uma grande vantagem: a lei. Podem, por exemplo, obrigar os mineiros que operam na sua jurisdição, ou mais amplamente na sua esfera de influência, a colocar o seu poder de hash sob controlo governamental, invocando preocupações de segurança económica nacional.

O que essa análise não tem em conta, porém, é a situação em que um dos utilizadores e beneficiários do Bitcoin é, ele próprio, um Estado-nação — precisamente o cenário que estou a propor. Isto altera consideravelmente a dinâmica, pela simples razão de que outros Estados-nação (certamente aqueles que considero candidatos prováveis a adotar o Bitcoin para transações transfronteiriças) também dispõem de recursos consideráveis para defender a rede, incluindo a capacidade de adquirir chips, hardware e eletricidade, ou de obrigar os mineradores que operam na sua jurisdição a garantir a sua capacidade de realizar transações financeiras transfronteiriças que não possam ser proibidas.

Nestas circunstâncias, a segurança da Bitcoin torna-se não só uma função do custo - como vimos, o custo de um ataque está bem dentro dos meios da maioria dos Estados-nação[52] - mas a dispersão geográfica do poder do hash. Em termos críticos, a forma como o poder do haxixe é distribuído entre os países com base nas suas ideologias políticas e objectivos geopolíticos, ou seja, Ocidente vs. Resto, em termos simplistas[53].

Análise da Universidade de Cambridge[54] sugere que a extração mineira chinesa recuperou acentuadamente após a proibição de 2021 e, com base nos últimos dados disponíveis, representa mais de 20% do total. Nesta base, parece razoável concluir que a mineração de Bitcoin está bastante dispersa geograficamente, sem que uma única nação seja capaz de comandar 51% ou mais do poder de hash global que atualmente protege o Bitcoin.

Além disso, os nós da rede Bitcoin[55]que desempenham um papel importante na segurança da rede, verificando de forma independente o estado da cadeia de blocos Bitcoin e verificando se uma transação está em conformidade com o protocolo Bitcoin, também precisam de ser distribuídos geograficamente para impedir que um único atacante possa censurar as transacções a incluir na cadeia de blocos. Abaixo mostra estimativas em tempo real da distribuição geográfica dos nós Bitcoin acessíveis. Apesar de sugerir que os países ocidentais têm uma quota considerável de nós Bitcoin, mais de metade (56%) não pode ser geograficamente identificada porque utiliza a rede TOR, o que dificulta a realização de análises de IP. No entanto, parece justo assumir que, tal como os mineiros, os nós completos também estão razoavelmente distribuídos geograficamente.

Nós de Bitcoin acessíveis

Fonte: bitnodes.io

Procura mutuamente garantida (para Hash)

No caso de os Estados-nação decidirem adotar a Bitcoin e utilizá-la da forma que descrevi, os incentivos para que os Estados-nação com objectivos geopolíticos concorrentes ou contrários ataquem a rede aumentam claramente. Por exemplo, é difícil imaginar que os Estados Unidos ficassem totalmente satisfeitos com o facto de países como a Rússia e/ou a China contornarem o sistema monetário dominado pelo dólar americano, que utilizam como alavanca fundamental para exercer um poder político/económico suave. A questão é saber qual seria a sua reação.

Como já foi referido, atacar a Bitcoin a curto prazo parece inviável, mesmo para a economia mais poderosa do mundo, devido à quantidade e dispersão geográfica do poder de hash da Bitcoin. Uma abordagem melhor, que ironicamente só é possível porque os mineiros de Bitcoin são em grande parte pagos com as recompensas dos blocos, é se os EUA, antecipando a adoção da Bitcoin por um Estado-nação hostil, utilizarem derivados financeiros (venda a descoberto de Bitcoin que não possuem) para fazer baixar o preço da Bitcoin na esperança de que isso prejudique a rentabilidade da extração mineira e, com o tempo, o poder de hash a tal ponto que desencoraje a adoção por outro Estado-nação.

Maquiavélico, sem dúvida, mas também incrivelmente arriscado. Imagine a ótica do governo dos EUA tendo que passar um cheque (e para os maxis do Bitcoin, pior de tudo) para cobrir uma posição massiva de futuros de Bitcoin no caso de o ataque falhar. Seria a melhor vitória de relações públicas para o Bitcoin.... na história.... de sempre. Além disso, se alguma vez se soubesse que esse ataque estava a ocorrer, a saga Gamestop[56] de há uns anos atrás (ou, mais recentemente, o aparente ataque de Avi Steinberg ao CRV [57]) parecem batatas pequenas.

Outro ataque possível seria um em que os EUA aumentassem a mineração doméstica de Bitcoin numa tentativa de tentar controlar 51% do poder de hash. Isto poderia ser feito incentivando os mineiros do sector privado e/ou comprando diretamente o hash power (virtual ou hardware). Das duas hipóteses, a primeira parece-me mais provável, uma vez que é mais conveniente do ponto de vista político. Dito isto, seria difícil fazê-lo secretamente, especialmente porque os estados-nação que usam o Bitcoin estarão muito atentos ao poder de hash (particularmente à sua dispersão geográfica) e são incentivados a aumentar o seu próprio poder de hash para impedir que outros estados-nação alcancem uma quota de 51%[58].

Uma estratégia mais plausível é a de tornar o ataque ostensivo. A premissa é que, se um Estado-nação com maior capacidade de reunir recursos para um ataque "sinalizasse" as suas intenções, a atitude racional dos mineiros de Bitcoin seria parar de minerar uma cadeia de blocos condenada ao fracasso, facilitando assim o ataque efetivo. O problema com este argumento é que, quando se trata de Estados-nação contra Estados-nação, é muitas vezes extremamente difícil determinar ex ante que lado tem a vantagem. Se isto soa familiar, deve soar, pois é análogo à corrida às armas nucleares, daí a minha descrição como procura mutuamente assegurada de haxixe. Estendendo a analogia, o resultado final seria um impasse (espero que ainda seja um resultado final válido da corrida às armas nucleares), embora com um resultado mais benéfico porque a procura mutuamente assegurada de hash protegeria a cadeia de blocos Bitcoin para todos os utilizadores e não apenas para os estados-nação.

A vantagem adicional desta estratégia de ataque alternativa é que o risco é extremamente limitado. Na pior das hipóteses, se o ataque for bem-sucedido e eles conseguirem «eliminar» a Bitcoin, os EUA ficam com uma pilha de «tijolos eletrónicos» ASIC inúteis – um preço muito baixo a pagar para garantir que o dólar americano (USD) se mantenha no centro de um sistema monetário global baseado em moeda fiduciária. Por outro lado, se falhar — como eu anteciparia — e outros Estados-nação adotarem o Bitcoin para apoiar transações transfronteiriças, então os EUA teriam um interesse (não desprezível) em garantir o sistema monetário alternativo baseado em criptomoedas, o que lhes proporcionaria a capacidade de realizar transações transfronteiriças com outros Estados-nação com um nível mínimo de confiança. É certo que não estariam numa posição privilegiada, mas não ficariam para trás financeira ou tecnologicamente, nem, pior ainda, seriam excluídos. Isto é importante porque a verdade é que, para que a economia global funcione de forma semelhante à atual, os Estados-nação precisam de poder comercializar bens e serviços (incluindo recursos naturais russos e produtos manufaturados chineses), independentemente das suas diferenças geopolíticas. A autarquia é simplesmente impossível para os Estados-nação se estes pretenderem manter os atuais níveis de vida, pelo menos não num prazo razoável.

Céus Acima

Compreendo que a ideia de os Estados-nação decidirem adotar a Bitcoin da forma descrita possa parecer fantasiosa para muitos, especialmente para os opositores que, sem dúvida, sentem a agradável e acolhedora sensação de validação durante este inverno criptográfico, mas, sem dúvida, já está em curso.

Veja-se a seguinte declaração recente do Presidente russo, Vladimir Putin. A saber:

"A tecnologia das moedas digitais e das cadeias de blocos pode ser utilizada para criar um novo sistema de pagamentos internacionais que será muito mais cómodo, absolutamente seguro para os seus utilizadores e, acima de tudo, não dependerá de bancos ou da interferência de países terceiros. Estou confiante de que algo assim será certamente criado..."[59]

Além disso, a Bitcoin como um ativo estrategicamente importante para os Estados-nação é uma hipótese defendida por Jason Lowery, um bolseiro da Defesa Nacional dos EUA e antigo Diretor de Operações da Força Espacial dos EUA. De acordo com um tweet recente, parece que a sua visão tem vindo a ganhar força junto dos mais altos na cadeia alimentar política dos EUA.

Fonte: twitter

Acredite-se ou não, goste-se ou não, mas as estrelas estão a alinhar-se com o cenário em que os estados-nação adoptam a Bitcoin para facilitar as transacções transfronteiriças que minimizam a confiança. Tal resultado, ao criar um mercado robusto para o espaço de blocos do Bitcoin, facilitaria a transição do modelo de segurança do Bitcoin de um dependente de subsídios de blocos para um baseado em taxas de transação, eliminando assim uma potencial ameaça existencial à prova de trabalho seminal[60] criptomoeda.

Até à próxima vez.

Ryan Shea, economista de criptomoedas

[1]    Ver: https://trakx.io/crypto-reserve-ations/

[2]    Ver: https://coinmarketcap.com/

[3]    Ver: https://trakx.io/a-network-theory-of-money/

[4]    Excluí dos cálculos as stablecoins, como a Tether e a USDC, porque são, na realidade, apêndices criptográficos do sistema bancário tradicional e, como tal, desempenham uma função na criptografia que não tem analogia direta na moeda fiduciária.

[5]    Ver: https://en.wikipedia.org/wiki/Power_law

[6]    A utilização da Bitcoin como garantia para apoiar pagamentos internacionais é importante, ou mesmo crítica, porque essa utilização não prejudicaria a soberania monetária dos Estados-nação, algo a que estes atribuem grande importância.

[7]    Ver: https://makerdao.com/en/

[8]    A volatilidade da Bitcoin diminuiu acentuadamente desde a venda no início do verão, o que contrasta acentuadamente com as moedas fiduciárias, onde a volatilidade tem vindo a aumentar. De facto, a volatilidade histórica da Bitcoin está agora próxima da volatilidade histórica da GBP - lá se vai o argumento de que a volatilidade dos preços das criptomoedas é demasiado elevada para poderem funcionar como dinheiro!

[9]    Ver: https://trakx.io/winter-extended/

[10]  De acordo com os meios de comunicação social, o Conselho da UE aprovou o texto jurídico completo da sua legislação relativa aos instrumentos de mercado e deverá ser publicado no início do próximo ano, antes da sua aplicação em 2024 - ver: https://www.coindesk.com/policy/2022/10/05/eu-seals-text-of-landmark-crypto-law-mica-fund-transfer-rules/

[11]  Isto inclui a Trakx, que não inclui o Monero nos seus índices de criptomoedas.

[12]  Esta falta de adoção pública acaba por ser bastante problemática, pelas razões que descreverei no final desta nota de investigação.

[13]  É claro que o código do Bitcoin pode ser alterado, então esse número não é definitivo. Para que qualquer mudança seja efetuada, ela teria que ser adotada pela comunidade Bitcoin, que é notoriamente intransigente quando se trata de mudanças de código. Dito isto, as mudanças podem e acontecem dependendo das circunstâncias prevalecentes. Correndo o risco de me precipitar, pelo menos para aqueles poucos que se dão ao trabalho de ler as notas de rodapé, mesmo no cenário em que os estados-nação não adotam o Bitcoin como eu descrevi, eu ainda acho que o Bitcoin não está destinado a falhar por uma simples razão. Os Bitcoiners poderiam adotar o modelo de emissão de cauda do Monero. É claro que isso seria problemático do ponto de vista das relações públicas, pois significaria que o limite de 21 milhões seria estourado e isso tem sido, sem dúvida, uma narrativa de recrutamento chave para o Bitcoin. No entanto, se a única alternativa é a aniquilação, então adivinhe - isso será feito e em muito pouco tempo. Lutar em guerras de tamanho de bloco é uma coisa, uma ameaça existencial iminente é outra bem diferente e nenhum Bitcoiner que eu conheça quer possuir 1/21 milionésimo de nada.

[14]  Ver: https://unchainedpodcast.com/can-bitcoin-be-secured-only-by-transaction-fees-two-researchers-sound-off/ , https://unchainedpodcast.com/is-bitcoin-doomed-to-fail-eric-wall-and-justin-bons-face-off-ep-398/ e https://uncommoncore.co/wp-content/uploads/2019/10/A-model-for-Bitcoins-security-and-the-declining-block-subsidy-v1.02.pdf

[15]  Ver: https://www.coindesk.com/learn/what-is-a-51-attack/

[16]  Ver: https://twitter.com/monero/status/1534550423843098624

[17]  O Monero não utiliza o algoritmo de hashing SHA-256, mas sim o randomx, um algoritmo resistente a ASIC que foi concebido para dar aos CPUs uma vantagem (nomeadamente aos AMD Threadrippers) mesmo em relação aos GPUs - ver: https://github.com/tevador/randomx. Também não tem um tamanho máximo de bloco, mas tem um tamanho de bloco dinâmico.

[18]  Um problema potencial para o Monero é o facto de o poder de hash da sua rede ser ordens de grandeza inferior ao da Bitcoin, com 3,42 GH/s - ver: https://2miners.com/xmr-network-hashrate . No entanto, como utiliza o algoritmo randomx, seria necessário o poder de processamento da CPU equivalente a mais de 53.000 PCs para implementar um ataque 51%, que é um alvo grande, mas potencialmente alcançável, especialmente se o software de mineração puder ser entregue através de um vírus de computador, também conhecido como cryptojacking.

[19]  O calendário de emissão de Bitcoin pode ser considerado deflacionário porque a oferta efectiva de circulação é reduzida sempre que alguém perde o acesso às suas chaves privadas, como este infeliz sujeito que afirma ter perdido 7.500 Bitcoin quando deitou fora um velho disco rígido - ver: https://www.walesonline.co.uk/news/man-who-binned-bitcoin-worth-24648033

[20]  Subsídio em bloco, recompensa em bloco e emissão referem-se todos à mesma coisa e são utilizados indistintamente.

[21]  Ver: https://danhedl.medium.com/bitcoins-security-is-fine-93391d9b61a8 e https://uncommoncore.co/wp-content/uploads/2019/10/A-model-for-Bitcoins-security-and-the-declining-block-subsidy-v1.02.pdf

[22]  De duas em duas semanas, a dificuldade de resolver a função de hashing é ajustada para compensar as alterações no poder de hash total dos mineiros. Quanto maior o poder de hash, maior a dificuldade, e vice-versa - ver:  https://www.cnbc.com/2022/10/17/bitcoin-mining-difficulty-hit-an-all-time-high-even-with-depressed-prices.html

[23]  Ver: https://www.amazon.co.uk/Blocksize-War-controls-Bitcoins-protocol/dp/B08YQMC2WM

[24]  Ver: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0141.mediawiki

[25]  Assumindo, é claro, que não há mais mudanças no código Bitcoin em relação ao peso do bloco ou tamanho do bloco.

[26]  Ver: https://www.blockchain.com/charts/transaction-fees

[27]  Isso equivale a 258 000 000 000 000 000 000 h/s – ver: https://cointelegraph.com/news/bitcoin-price-plummets-while-miner-hash-rate-soars-to-all-time-highs

[28]  Obviamente, isto pressupõe que os mineiros estão a funcionar como entidades que maximizam o lucro. Isto pode não se verificar no futuro.

[29]  Este valor é ligeiramente superior à taxa atual para ter em conta o efeito depressivo que o inverno criptográfico teve nos volumes de negociação. Isso implica um número anual de transações totalizando 100 milhões (no limite máximo de processamento, o Bitcoin pode lidar com 200 milhões de transações por ano).

[30]  Isto pressupõe que o aumento da eficiência das plataformas de exploração mineira é largamente anulado por um ajustamento de dificuldade crescente.

[31]  NB: Para eliminar o impacto da inflação, todos os preços são expressos em equivalentes de 2022, o que significa que se a inflação anual for de 10%, então as taxas de transação devem também aumentar 10%. Isto não tem importância desde que os preços da eletricidade permaneçam estáveis em termos reais ou ajustados à inflação, ou seja, não há qualquer alteração no seu preço relativo.

[32]  Ver: https://www.blockchain.com/explorer/charts/fees-usd-per-transaction

[33]  Ver: https://www.oliverwyman.com/content/dam/oliver-wyman/v2/publications/2021/nov/unlocking-120-billion-value-in-cross-border-payments.pdf

[34]  Acredite, eu tentei. Se algum leitor tiver um conjunto de dados facilmente acessível, gostaria muito de o ouvir.

[35]  Ver: https://www.fsb.org/wp-content/uploads/P090420-2.pdf

[36]  Ver: https://www.fsb.org/wp-content/uploads/P131021-2.pdf

[37]  Ver: https://www.bankofengland.co.uk/speech/2021/november/victoria-cleland-keynote-presentation-the-cbpc-international-payments-on-the-move

[38]  Ver: https://www.bankofengland.co.uk/-/media/boe/files/payments/rtgs-chaps-brief-intro.pdf

[39]  Ver: https://trakx.io/crypto-reserve-ations/

[40]  Ver: https://trakx.io/bitcoin-the-inside-out-narrative/

[41]  Ver: https://lightning.network/

[42]  Ver: https://www.crypto51.app/

[43]  Ver: https://www.asicminervalue.com/miners/bitmain/antminer-s19-xp-140th

[44]  Estas máquinas puxam 3010W, o que equivale a 72,25kWh por máquina e por dia. Assumindo que a eletricidade custa cerca de 12 cêntimos por kWh (média dos EUA), o custo de funcionamento é de aproximadamente $8,66 por dia por máquina, o que dá um total de $15,5m. Se incluirmos os custos de amortização destas plataformas ($3-5,000 ao longo de, digamos, 1,000 dias ou pouco menos de 3 anos), então a exploração mineira de Bitcoin atinge o ponto de equilíbrio por volta de $20mn, corroborando a partir de uma abordagem bottom-up que $20mn é recompensa suficiente para sustentar a atual taxa de hash.

[45]  Ver: https://data.hashrateindex.com/chart/asic-prices-per-model

[46]  Ver: https://www.forbes.com/sites/colinharper/2021/11/12/bitmain-escalates-bitcoin-mining-arms-race-with-most-powerful-hardware-in-history/?sh=4ec65e1d4b39

[47]  Ver: https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-10-03/us-to-announce-new-limits-on-chip-technology-exports-to-china

[48]  Eu rejeito a ameaça de a computação quântica quebrar o algoritmo de hashing. Num mundo em que isso fosse possível, a privacidade deixaria de existir e a segurança da Bitcoin (ou a falta dela) seria a menor das preocupações de qualquer pessoa.

[49]  Digo a médio-longo prazo porque, mesmo com os recursos de que os Estados-nação dispõem, as limitações em termos de chips e de eletricidade constituem impedimentos a curto prazo.

[50]  Incluindo algumas do irmão do autor do twitter, que é presumivelmente a razão pela qual ele defende a sua opinião - ver: https://joekelly100.medium.com/on-bitcoins-fee-based-security-model-part-3-bitcoin-vs-the-state-60243a4d4437

[51]  Ver: https://podcasts.apple.com/us/podcast/motion-nation-state-attack-on-bitcoin-is-an/id1493609456?i=1000480188996

[52]  O atual orçamento de segurança da Bitcoin equivale a menos de 0,1% da despesa federal dos EUA - ver: https://fiscaldata.treasury.gov/americas-finance-guide/federal-spending/

[53]  O Primeiro-Ministro britânico Sunak afirmou recentemente que o "época dourada" das relações entre o Reino Unido e a China e que a China representa um "desafio sistémico aos nossos valores e interesses". Sunak pode ter ficado aquém de rotular a China como uma ameaça, mas a direção da retórica política britânica em relação à China é clara - ver: https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-11-28/uk-s-sunak-rejects-simplistic-cold-war-rhetoric-on-china

[54]  Ver: https://ccaf.io/cbeci/mining_map

[55] Os mineiros normalmente executam nós completos para comunicar os seus blocos à rede Bitcoin (os nós completos são diferentes dos nós leves na medida em que têm todo o histórico da blockchain descarregado), mas não vice-versa. NB: A execução de full nodes consome muito menos energia do que a mineração - ver: https://decrypt.co/resources/what-are-the-different-types-of-bitcoin-nodes-how-the-bitcoin-network-is-maintained

[56]  Ver: https://en.wikipedia.org/wiki/GameStop_short_squeeze

[57]  Ver: https://decrypt.co/115596/aave-feeling-the-squeeze-even-after-failed-attempt-by-mango-hacker

[58] É claro que os Estados-nação poderiam tentar criar a sua própria versão da Bitcoin, mas esta teria necessariamente de ter caraterísticas muito semelhantes às da Bitcoin. Por esta razão, para não mencionar as outras que descrevi na nota de investigação anterior, faz mais sentido utilizar apenas a Bitcoin.

[59] Ursa Menor ou Ursa Pequena (a minha avaliação sobre as perspectivas da Bitcoin).

[60]  O facto de a Bitcoin utilizar o protocolo Proof-of-Work, em oposição a uma alternativa cada vez mais popular como o Proof-of-Stake, é absolutamente crucial porque significa que a cadeia de blocos da Bitcoin não tem permissões. O Ethereum pós-fusão, por exemplo, é totalmente inadequado para o Estado-nação, porque não tem permissões.