Depois do Sr. Elon Musk ter anunciado com pompa e circunstância que a Tesla ia aceitar bitcoins como forma de pagamento, acabou por voltar para trás e dizer que afinal já não as aceita porque a bitcoin gasta muita energia e isso não ficava bem. Afinal, qual é a origem do problema?

O consumo energético subjacente à gestão da bitcoin é realmente bastante significativo, com a universidade de Cambridge a referir a probabilidade de se chegar a quase 150 TeraWatt-hora este ano, um valor quase três vezes maior que no ano passado. Como termo de comparação, Portugal não chega a consumir 50 TeraWatt-hora por ano.

Como qualquer sistema informático, a blockchain da bitcoin consome electricidade. Mas como explicar que um sistema tão lento, e com apenas com cinco transações por segundo, possa consumir tanta energia?

De facto, se o processamento das transacções fosse centralizado, qualquer computador barato seria capaz de o suportar. Mas a blockchain da bitcoin é um sistema distribuído com cerca de uma dezena de milhar de computadores (mineiros) a gerir a rede. Porém, isso não explica o consumo anual de energia, pois 10 mil computadores gastariam 1,8 MegaWatt-hora, e 150 TeraWatt-hora é o equivalente ao consumo de cerca de 80 milhões de computadores pessoais.

Assim, segundo os meus cálculos, cada nó da rede distribuída da blockchain da bitcoin consumirá em média o mesmo que cerca de 8 mil computadores pessoais normais. Mas afinal a quem se deve esta loucura? Porque se estão a gastar 150 TeraWatt-hora por ano em vez de 1,8 MegaWatt-hora? Será que todas as blockchains padecem deste problema? Vou explicar porque não.

São três os factores necessários para que a blockchain origine um consumo de energia exagerado. Primeiro, é preciso que a blockchain seja pública, o que pressupõe a existência de mineiros e a emissão de criptomoeda para lhes pagar todos os recursos utilizados, incluindo a energia. De notar que, neste tipo de blockchains, são os mineiros que asseguram o seu funcionamento, enquanto nas blockchains privadas o pagamento dos recursos necessários é assegurado pelas entidades participantes.

O segundo factor necessário ao consumo exagerado de energia é a utilização de um algoritmo de consenso conhecido como “Proof of Work”. Este método força os participantes da rede a consumir alguma energia para que seu custo sirva de penalização caso as suas intenções sejam menos honestas. Com o Proof of Work, qualquer entidade que tente manipular o sistema estará apenas a gastar energia fortuitamente. Outros algoritmos de consenso de outras blockchains não padecem desta maior necessidade de consumo de energia.

Estes primeiros dois factores são necessários para o desgoverno energético de uma blockchain como a bitcoin, mas não são suficientes. Para isso é preciso que um terceiro factor esteja presente: a vontade de ganhar dinheiro (podendo-se chamar ganância em algumas situações). É este o verdadeiro responsável pelo consumo exagerado de energia, e que passo a explicar.

A blockchain da bitcoin regista em média duas a três mil transacções a cada 10 minutos num bloco com a dimensão de 1Mbyte (nota: o número transacções é variável porque a dimensão de cada uma depende da sua complexidade). Cada bloco tem de ser produzido, ou seja, alguém tem de agregar as próximas transacções a serem registadas para sempre na blockchain, e de acordo com as suas regras.

Numa blockchain pública como a bitcoin, cada bloco é produzido apenas por um dos mineiros contra uma remuneração actual de 6,25 bitcoins, ou seja, cerca de 300.000 USD. É muito dinheiro e é natural que todos os mineiros queiram competir para receber essa verba, até porque é isso que os motiva. Sem essa recompensa não haveria, nem mineiros, nem bitcoin.

Com cerca de 19 milhões de bitcoins em circulação actualmente, emitir mais 6,25 é muito pouco, e é por isso que se chama mineração, pois, tal como o ouro, não é um pequeno aumento na sua disponibilidade que vai influenciar a sua valorização. Aliás, utilizar a emissão da moeda para remunerar a gestão da rede é simplesmente brilhante, e é isso que torna possível um sistema autónomo e público. Mas então como é realizada a escolha da entidade que recebe as bitcoins emitidas e o que tem isso a ver com o consumo de energia?

Todos os mineiros são obrigados a resolver um desafio de cálculo como prova do tal dispêndio de energia, e é por isso que se chama Proof of Work, ou a prova em como se investiu trabalho (ou energia). Esse desafio é composto pela descoberta de uma chave criptográfica com um determinado número de zeros consecutivos e alinhados do lado esquerdo dessa mesma chave.

Para se perceber porque é que uma chave com um determinado número fixo de dígitos é mais difícil de encontrar, passa por saber que, com o algoritmo criptográfico escolhido pela bitcoin a geração das chaves é aleatória, pelo que não há forma de saber o que vai gerar à partida e a única maneira de lá chegar é gerar o maior número possível de possibilidades, o que implica mais processamento informático, ou seja, mais dispêndio de energia.

O primeiro mineiro a descobrir essa chave é quem ganha (actualmente) as 6,25 bitcoins, assim, aquele com mais capacidade de processamento é o que tem maior probabilidade de chegar à solução mais depressa, o que justifica o investimento em tecnologia/energia para o conseguir, pois os mais de seis milhões de dólares da remuneração diários são de facto um grande incentivo.

O problema é que o investimento em tecnologia a cargo dos mineiros com o objectivo de resolver o desafio mais rapidamente e assim ganhar a recompensa, tende a diminuir o prazo médio de 10 minutos, o qual tem de ser respeitado de acordo com as regras indeléveis da bitcoin. Como a blockchain é um sistema distribuído auto-regulável, no caso do Proof of Work, a forma de respeitar o prazo de 10 minutos por bloco passa por aumentar a complexidade do desafio, que passo agora a explicar.

Como sabemos, quem gere a rede da bitcoin é a comunidade de mineiros, e cada um vai zelar para que as regras da bitcoin sejam totalmente respeitadas. Assim, sempre que a solução ao desafio seja encontrada mais rapidamente que os 10 minutos, cada nó da comunidade já sabe que a complexidade dos desafios irá aumentar, o que é tecnicamente trivial, bastando para isso aumentar o tal número de zeros exigido à chave criptográfica. Como todos os mineiros verificam o conteúdo de cada novo bloco para depois chegar ao consenso que permitirá ser adicionado à cadeia, a complexidade do desafio faz parte do processo. E é assim que é tomada a decisão sobre o aumento da complexidade do desafio que vai incentivar os mineiros a gastar ainda mais energia, criando uma corrida sem fim!

À medida que a bitcoin se for valorizando, o incentivo para o investimento em tecnologia e dispêndio de mais energia vai continuar a aumentar, mas tal deve-se apenas à vontade de ganhar dinheiro por parte dos mineiros. Será que a podemos adjectivar de ganância?

É verdade que qualquer empresa que aceite bitcoins como forma de pagamento está a contribuir para adopção desta criptomoeda, e, consequentemente, para a sua valorização. Porém, mesmo que as empresas queiram utilizar a bitcoin em escala, tal não é possível devido às limitações transaccionais da sua blockchain. Não é, portanto, a adopção da bitcoin com meio de pagamento que vai influenciar seja o que for.

Em suma, as razões que levaram o Sr. Musk a desistir da bitcoin como meio de pagamento não são com certeza de natureza energética. Aliás, se a questão energética se colocasse verdadeiramente, o Sr. Elon Musk teria com certeza ponderado esse facto desde o início e não teria avançado com a espectacular entrada no mundo das bitcoins em Fevereiro deste ano. Mas, se não é por causa da energia, então o que terá levado o Sr. Musk a este anúncio inusitado, arriscando cancelamentos de encomendas e a consequente desvalorização da empresa? Este mistério será tema a discutir em breve, pois, como dizem os anglo-saxónicos, “there is more than meets the eye”.

O autor escreve de acordo com a antiga ortografia.