Custo de Mineração de Bitcoin e Discussão sobre o Modelo Econômico de Cadeias Públicas PoS

Recentemente, o preço do Bitcoin caiu para menos de 54 mil dólares, atingindo o preço de desligamento de algumas máquinas de mineração. Dados mostram que, quando o preço do Bitcoin está em 54 mil dólares, apenas as máquinas de mineração ASIC com eficiência superior a 23W/T conseguem ser lucrativas, e apenas 5 modelos de máquinas de mineração podem manter a operação. Isso significa que alguns mineradores com menor capacidade de resistência ao risco podem optar por sair para evitar perdas, levando ao fenômeno da "rendição dos mineradores".

Como é calculado o preço de custo da mineração de Bitcoin, ou seja, o preço de desligamento? Para isso, precisamos primeiro entender o modelo econômico do Bitcoin e o mecanismo PoW. A oferta total de Bitcoin é fixa em 21 milhões de moedas, e aproximadamente a cada 10 minutos é gerado um bloco, recompensando os mineradores com uma certa quantidade de Bitcoins. Inicialmente, a recompensa por bloco era de 50 Bitcoins, depois a cada 210.000 blocos ( cerca de 4 anos ) é reduzida pela metade. Após a última redução em 23 de abril de 2024, a recompensa por bloco caiu para 3,125 Bitcoins. Além disso, os mineradores também podem obter receita de taxas de transação.

Na rede Bitcoin, os mineradores selecionam transações do pool de memória para formar novos blocos, competindo pelo direito de contabilização através do cálculo contínuo de hashes. A dificuldade da rede é ajustada a cada 2016 blocos, aproximadamente a cada duas semanas, para manter um tempo de geração de blocos de 10 minutos. Atualmente, a potência total da rede é de cerca de 630 EH/s, com uma saída teórica diária de cerca de 8*10^(-7) Bitcoins por T de poder de mineração.

Tomando como exemplo a máquina de mineração Antminer S19 pro, com uma potência nominal de 110T e um consumo de 3250W, cada T de potência consome 0.709 kW por dia. Com base em 0.055 dólares/kWh, o custo para minerar um Bitcoin é de cerca de 50.000 dólares. No entanto, esse custo varia conforme a mudança na potência total da rede.

Na blockchain PoS (, como Ethereum e Solana ), o modelo econômico é diferente. No mecanismo PoS, os nós que participam do consenso precisam apostar uma certa quantidade de tokens da plataforma, chamados de validadores. A plataforma incentiva os validadores a manter a estabilidade da rede através da distribuição de recompensas em tokens.

Após a transição do Ethereum para PoS em setembro de 2022, a emissão anual aumentou cerca de 3,01 milhões de ETH, com uma taxa de inflação de cerca de 2,5%. No entanto, devido ao mecanismo de queima EIP-1559, na verdade, a maior parte do tempo o ETH está em um estado deflacionário, com uma taxa média de deflação de 1,4%. Para se tornar um validador do Ethereum, é necessário fazer um staking de 32 ETH, e atualmente a quantidade de ETH em staking na rede representa cerca de 27% do suprimento total.

A taxa de inflação inicial do Solana é de 8%, diminuindo 15% ao ano, com uma taxa de inflação a longo prazo de 1,5%. O Solana não tem requisitos mínimos de participação para validadores e suporta a participação delegada. Atualmente, existem 1500 nós validadores, com uma taxa de rendimento anual média de cerca de 7%.

Comparado às blockchains PoW, o design do modelo econômico das blockchains PoS é mais complexo, precisando considerar mecanismos de staking, mecanismos de incentivo, parâmetros de inflação, funcionalidades do token, entre outros aspectos. A maioria das novas blockchains opta pelo mecanismo PoS, principalmente porque é mais eficiente em termos de energia, tem um desempenho melhor e maior segurança. No entanto, o PoS também enfrenta potenciais problemas de concentração de riqueza, uma vez que os maiores stakeholders costumam obter os maiores retornos.

De um modo geral, o modelo econômico é o design central para o funcionamento a longo prazo da blockchain, sendo crucial para o seu desenvolvimento sustentável. Diferentes blockchains públicas adotaram modelos econômicos distintos, de acordo com suas características e objetivos, para equilibrar a segurança da rede, o valor dos tokens e o envolvimento dos usuários.