Ajuste de dificuldade

O bitcoin não tem um agendador, então a única forma de manter a emissão no ritmo previsto é tornar a busca mais difícil quando os mineradores chegam e mais fácil quando eles vão embora. O recálculo acontece a cada 2.016 blocos, tem como alvo 1.209.600 segundos de tempo decorrido e pode variar no máximo por um fator de quatro. É por isso que os tempos de confirmação sobrevivem a um boom de mineração ou a um colapso.

Como funciona

O ajuste de dificuldade é aritmética, não uma decisão, e cada nó o realiza de forma independente.

No fim de cada janela de 2.016 blocos, um nó lê dois carimbos de data e hora: o do primeiro bloco da janela e o do último. Ele divide os segundos decorridos por 1.209.600, o número de segundos em duas semanas, e multiplica o alvo anterior por essa razão. Blocos que chegaram rápido produzem uma razão abaixo de um, o que baixa o alvo e torna a janela seguinte mais difícil. Blocos que chegaram devagar produzem uma razão acima de um, o que eleva o alvo e torna a janela seguinte mais fácil. O resultado é limitado nas duas pontas: o tempo decorrido é tratado como não menos que 302.400 segundos e não mais que 4.838.400 segundos, então um único recálculo nunca pode variar mais de quatro vezes em qualquer direção.

Há um famoso erro de um a mais nesse cálculo. Uma janela de 2.016 blocos contém apenas 2.015 intervalos entre eles, e o código mede os carimbos de data e hora sem corrigir isso. O efeito é pequeno e permanente: a rede busca um bloco a cada 9,9950 minutos em vez de a cada 10, então o relógio do bitcoin fica um pouco adiantado em relação a um calendário ingênuo de dez minutos. Nunca foi corrigido, porque corrigir isso seria um hard fork sem benefício real.

Os carimbos de data e hora são a entrada fraca, e as regras em torno deles são deliberadamente frouxas. O carimbo de data e hora de um bloco só precisa ser maior que a mediana dos onze blocos anteriores e não mais de duas horas à frente do relógio do próprio nó que o recebe. Os mineradores têm, portanto, um pequeno espaço para influenciar um recálculo, o que é a base do teórico ataque de distorção temporal e a razão pela qual as propostas para endurecer as regras de carimbo de data e hora continuam voltando.

O primeiro ajuste aconteceu em 30 de dezembro de 2009, no bloco 32.256, quando a dificuldade subiu de 1 para 1,18. Tudo o que veio depois é a mesma pequena operação aritmética, aplicada aproximadamente a cada duas semanas.

Por que isso importa quando você compra bitcoin

O ajuste de dificuldade é a razão pela qual um saque de bitcoin tem um tempo de espera previsível, e pela qual as ofertas de mineração devem ser lidas com desconfiança.

Entre recálculos, a dificuldade fica congelada enquanto o hashrate se move livremente, então os intervalos entre blocos se desviam. Se uma grande parte da rede se desliga, os blocos ficam mais lentos, e um saque que normalmente se completa em meia hora demora bem mais até que o próximo ajuste restabeleça o ritmo. Não é a corretora fazendo você esperar. É a rede operando abaixo do hashrate para o qual a dificuldade atual foi definida, e ela se corrige sozinha em até 2.016 blocos.

Isso também limita quanto dano um único governo pode causar. Quando a China proibiu a mineração em 2021, mais da metade da rede se apagou em poucas semanas, e o protocolo absorveu isso sem nenhuma reunião: a dificuldade caiu, os blocos voltaram a acelerar e as máquinas foram enviadas ao Cazaquistão, aos Estados Unidos e a outros lugares. Os guias de país deste site mostram o lado político da mesma história, em que uma proibição muda quem minera e onde você pode comprar legalmente, mas nunca se os blocos continuam chegando.

Por fim, desconfie de qualquer produto que anuncie retornos fixos de mineração. A dificuldade tem tendido a subir em quase todos os períodos de vários anos, o que significa que os bitcoins que uma determinada máquina rende diminuem com o tempo mesmo que nada mais mude. Um contrato de mineração na nuvem que promete um pagamento diário estável promete algo contra o que o protocolo age.

O recálculo de julho de 2021, a maior queda já registrada

O bloco 689.472, minerado em 3 de julho de 2021, trouxe o maior ajuste para baixo da história do bitcoin: a dificuldade caiu 27,94% em uma única etapa.

A causa foi política, não técnica. A proibição da mineração na China tinha arrastado a média móvel de sete dias do hashrate de cerca de 136 exahashes por segundo em meados de junho para aproximadamente 85 exahashes, uma queda de cerca de 35%. Como a dificuldade tinha sido definida para a rede maior, os blocos naquela janela chegaram bem atrasados. O recálculo cortou a exigência em quase 28%, os tempos de bloco voltaram de repente para perto de dez minutos, e a emissão continuou na mesma curva. Quatro ajustes negativos consecutivos naquele período removeram aproximadamente 45% da dificuldade no total, e a rede nunca parou.

Esse episódio é o argumento isolado mais forte a favor do mecanismo. Nenhum comitê votou, nenhum patch de emergência foi lançado e nenhum usuário teve que fazer absolutamente nada.

Ajuste de dificuldade vs dificuldade

A dificuldade é o número; o ajuste de dificuldade é o evento que o muda. A dificuldade é uma razão simples que diz quanto mais difícil é a busca atual do que a mais fácil que as regras permitem, e ela não se desvia sozinha. O ajuste é o recálculo que define um novo valor para os próximos 2.016 blocos. Gráficos rotulados como “dificuldade” parecem uma escada exatamente por esse motivo: o valor é plano dentro de uma época e só muda de degrau em um recálculo.

Ajuste de dificuldade vs halving

O ajuste de dificuldade muda o quão difícil é encontrar um bloco; o halving muda quanto o encontro de um bloco paga. Eles funcionam em relógios separados, 2.016 blocos contra 210.000 blocos, e nunca se coordenam. Um halving corta a receita dos mineradores da noite para o dia, e qualquer desligamento que se siga aparece como dificuldade menor algumas semanas depois, mas as duas regras não se enxergam no código. É da confusão entre elas que vem a expressão “halving de dificuldade”, e esse evento não existe.