Você já se perguntou como os bitcoins são criados? Obviamente, eles são gerados pelo processo de mineração, mas sua emissão é baseada principalmente na transação da Coinbase. Essa transação específica, essencial para o funcionamento do Bitcoin, tornou-se mais complexa à medida que o protocolo evolui. Neste artigo, convido você a descobrir em detalhes tudo o que você precisa saber sobre essa transação da Coinbase.
O que é a transação da Coinbase?
A transação coinbase é sempre a primeira transação em cada bloco de Bitcoin. É gerado pelo minerador que produziu com sucesso uma prova de trabalho válida para este bloco.
Essa transação desempenha um papel em dois níveis. Por um lado, permite que o minerador vencedor seja recompensado concedendo-lhe os bitcoins que lhe são devidos. Por outro lado, é usado para introduzir novos bitcoins na oferta monetária em circulação.
Os bitcoins recebidos constituem o que é chamado de recompensa em bloco. É um incentivo econômico para os mineradores investirem no processo de prova de trabalho do Bitcoin. Essa recompensa consiste, em primeiro lugar, nas taxas acumuladas nas transações integradas ao bloco. Na verdade, cada vez que você faz uma transação de Bitcoin e ela é confirmada, as taxas que você escolheu ao criá-la são recuperadas pelo minerador que produziu o bloco.
A recompensa do bloco também consiste em uma quantidade de bitcoins recém-criados. Isso é chamado de financiamento em bloco. Essa concessão é regida pelas regras do protocolo. Inicialmente estabelecido em 50 bitcoins por bloco em 2009, ele é reduzido pela metade a cada 210.000 blocos, ou aproximadamente a cada quatro anos, durante um evento conhecido como “redução pela metade”. Desde a última redução pela metade em 2024, a concessão concedida para cada bloco é de 3.125 BTC.
Então, todo o BTC em circulação no Bitcoin veio inicialmente de uma transação da Coinbase.
Entrando em uma transação da Coinbase
A Coinbase é uma transação muito específica. Ao contrário de outras transações de Bitcoin, ela deve atender a determinados critérios específicos para ser considerada válida. O primeiro desses critérios é que ele deve incluir uma única entrada, que, diferentemente das entradas usuais, não deve fazer referência a nenhum UTXO existente. Conforme mencionado anteriormente, a transação da Coinbase é usada para gerar novos bitcoins. Isso significa que, para novos UTXOs criados na saída dessa transação, nenhum UTXOs de entrada deve ser consumido. Bitcoins são criados ex nihilo. É por isso que às vezes se diz, para simplificar, que a base de moedas não tem entrada. Em uma transação tradicional, isso seria impossível, pois é necessário fornecer bitcoins como entrada para cobrir o valor que você deseja transferir.
Na realidade, há de fato uma entrada na base de moedas. Para garantir que essa entrada não gaste nenhum bitcoin, é obrigatório que a transação coinbase use um UTXO inexistente, designado pelo seguinte valor:
Normalmente, cada entrada em uma transação de Bitcoin é acompanhada por um ScriptSig contendo a assinatura digital necessária para desbloquear o UTXO usado. No entanto, no caso da transação coinbase, como nenhum UTXO real é consumido, não há necessidade de incluir um ScriptSig. Em vez disso, é usado um campo vazio, que pode conter dados arbitrários escolhidos pelo menor. Esse campo é comumente chamado de “Campo Coinbase”.
É justamente nesse campo que Satoshi Nakamoto inseriu a famosa frase” Chanceler do The Times 03/Jan/2009 à beira do segundo resgate para bancos ” logo no primeiro bloco do blockchain Bitcoin (o bloco Genesis).
Desde a adoção do BIP34 em 2012, a única restrição imposta aos mineradores para o campo coinbase é incluir a altura do bloco que está sendo minerado no início. Essa precisão adicional ajuda a esclarecer como a rede aceita mudanças na estrutura de blocos e regras de consenso, ao mesmo tempo em que garante a exclusividade de cada bloco e de cada transação da Coinbase.
O restante desse campo é totalmente gratuito. Atualmente, menores o usam para várias funções. Primeiro, nos pools de mineração, um identificador exclusivo para cada helicóptero individual é incluído para garantir que os participantes do pool não dupliquem seu trabalho desnecessariamente. O fato de cada um ter um campo de base de moedas ligeiramente diferente, isso garante que dois hashers nunca façam exatamente o mesmo cálculo.
Então, é comum ver o nome do pool de mineração que extraiu o bloco inserido nesse campo. Embora essa prática não seja obrigatória, ela é amplamente usada entre grupos que optam por adicionar seu nome às transações da Coinbase. No entanto, essa identificação não é necessariamente precisa, pois não há nada que impeça a indicação do nome de um pool específico sem realmente minerá-lo.
Finalmente, o restante desse campo é frequentemente usado como um extra informal. Para gerar um bloco válido, os mineradores alteram o nonce de 32 bits no cabeçalho do bloco, criando vários hashes até encontrarem um que seja menor ou igual ao alvo de dificuldade. Quando todos os valores possíveis do nonce no cabeçalho são esgotados, eles usam parte do campo de entrada livre na transação coinbase como um nonce adicional para continuar testando novos hashes.
Em termos de resultados da transação da Coinbase, a estrutura é mais uma vez diferente da de uma transação normal.
Primeiro, geralmente há uma ou mais saídas que distribuem a recompensa da mineração, combinando as taxas e a concessão em bloco. Essas saídas, como em uma transação clássica, consistem em UTXOs bloqueados por um scriptPubKey. A única restrição para os mineradores é que a quantia reivindicada não exceda as taxas totais de todas as transações incluídas, além da concessão em bloco.
No entanto, diferentemente das transações tradicionais, os bitcoins gerados em uma transação da Coinbase estão sujeitos a um período de vencimento de 100 blocos. Isso significa que, após a mineração do bloco, os bitcoins ganhos não são descartáveis até o final desse período de 100 blocos. Essa regra visa evitar as complicações que poderiam ocorrer se os bitcoins viessem de um blockchain que mais tarde se tornaria obsoleto, já que os blocos validados às vezes são finalmente descartados em favor de outros blocos da mesma altura, mas integrados a uma cadeia que acumulou mais trabalho. Se os bitcoins recém-criados estivessem disponíveis imediatamente, qualquer transação que os incluísse poderia ser cancelada posteriormente, causando perdas para os detentores.
Ao impor um período de 100 blocos antes que os bitcoins recém-criados possam ser gastos, evitamos os distúrbios causados pelas moedas em blocos que são posteriormente invalidados, impedindo que circulem no sistema e afetem outros usuários. A probabilidade de uma reorganização da cadeia ocorrer após 101 blocos é tão baixa que é considerada zero.
Além das saídas que distribuem a recompensa, também haverá outras saídas técnicas na base de moedas. Desde o soft fork do SegWit em 2017, as transações da Coinbase também devem incluir uma saída com um OP_RETURN que contenha a raiz Merkle das testemunhas da transação.
Esse mecanismo, projetado para resolver o problema da maleabilidade da transação, separa os dados da assinatura do restante da transação. Em um bloco, esses dados de assinatura são agrupados em uma árvore Merkle separada da dos dados principais da transação, e a raiz dessa árvore é inserida em uma saída de transação da Coinbase para garantir que ela seja integrada ao bloco.
O restante dos resultados da transação da Coinbase permanece gratuito. Não é incomum ver vários OP_RETURNS em uma base de moedas. Além da raiz das testemunhas da transação, que é obrigatória na presença de transações SegWit no bloco, o outro OP_RETURNS pode conter dados arbitrários usados pelos mineradores para vários fins específicos, como a mineração mesclada, que permite que a prova de trabalho do Bitcoin seja reutilizada em outros blockchains, normalmente cadeias laterais.
As transações da Coinbase, portanto, desempenham um papel essencial no Bitcoin. Eles servem não apenas para recompensar os mineradores, incentivá-los a contribuir na busca por comprovantes de trabalho, mas também para emitir dinheiro de forma justa, meritocrática e programada, de acordo com as regras do protocolo.
As transações da Coinbase são diferentes de outras transações de Bitcoin porque têm uma entrada exclusiva que não consome nenhum UTXO existente. Em outras palavras, os bitcoins gerados por uma transação da Coinbase estão livres de qualquer histórico anterior.
Com o tempo, o uso da transação da Coinbase evoluiu. Desde a implementação do SegWit, ele agora inclui a raiz Merkle de testemunhas de transações. Para a mineração, esses campos livres são explorados pelas piscinas para várias necessidades internas.
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