Nós Bitcoin

Os nós são um elemento fundamental da arquitetura da rede Bitcoin, uma vez que desempenham várias funções cruciais:

• Manutenção de uma cópia da cadeia de blocos Bitcoin
• Validação de transacções
• Transmitir informações a outros nós
• Aplicação das regras do protocolo Bitcoin.

Portanto, qualquer dispositivo que execute um software Bitcoin, chamado nó Bitcoin (muitas vezes usando Bitcoin Core), contribui para a descentralização da rede.

Os nós são o núcleo central do Bitcoin.

Cada nó possui uma cópia da cadeia de blocos, que permite a verificação das transacções e impede qualquer tentativa de fraude. A natureza descentralizada da rede confere ao Bitcoin uma resiliência e robustez excepcionais. De facto, para parar o protocolo Bitcoin, todos os nós do mundo teriam de ser desligados. Para sua informação, em setembro de 2023 existiam aproximadamente 45.000 nós distribuídos por todo o mundo.

Os nós são capazes de verificar a validade dos blocos e das transacções porque seguem as regras do consenso da Bitcoin. Estas regras estabelecem a política monetária da Bitcoin, como o montante da recompensa dos mineiros (que discutiremos em mais pormenor na próxima secção) e a quantidade de bitcoin em circulação. De certa forma, os nós actuam como o sistema jurídico da rede, uma vez que todos os participantes na rede seguem as mesmas regras, pelo que asseguram a neutralidade do protocolo Bitcoin. As regras de consenso dificilmente variam, se é que variam, porque para efetuar alterações é necessária a aprovação de todos os nós.

A governação dentro do protocolo está para além do âmbito deste curso básico, mas é importante notar que cada utilizador que executa um nó Bitcoin pode decidir quais as regras a seguir. Um utilizador pode optar por aderir a regras diferentes (ou seja, fazer modificações no código), mas se essas alterações invalidarem as regras de consenso actuais, esse nó deixará de fazer parte da rede Bitcoin. Consequentemente, as grandes modificações são raras e requerem uma coordenação significativa entre milhares de participantes com ideologias e interesses diversos, o que os obriga a fornecer actualizações que são consideradas "melhores" por todos os utilizadores da Bitcoin.

Qual é o aspeto de um nó?

Existem várias opções disponíveis quando se pretende instalar o seu próprio nó, com diferentes custos de manutenção. Podes simplesmente executar o software Bitcoin Core no teu computador, mas isso vai exigir uma quantidade significativa de espaço de armazenamento, uma vez que a blockchain tem cerca de ~500GB. Para ultrapassar este constrangimento, podes optar por manter apenas os últimos N blocos na memória, criando um "nó podado". Para esta segunda solução, o custo é insignificante porque o nó só está ativo quando é necessário.

Uma segunda opção é utilizar um hardware dedicado para o efeito, como um Raspberry Pi 4 com um SSD suficientemente grande (cerca de ~2TB). Esta outra opção é mais cara se tiver de comprar o hardware, mas representa um pouco menos de 10,00 euros por ano em termos de consumo de eletricidade.

Do ponto de vista da largura de banda, considerando 1 bloco de 1MB a cada 10 minutos, corresponde aproximadamente a 5GB por mês.

Os nós devem permanecer acessíveis a todos!

O custo acessível e a acessibilidade de um nó Bitcoin em termos de recursos de hardware, armazenamento e largura de banda é uma caraterística muito importante, pois facilita a descentralização da rede.

De facto, todos têm uma boa razão para gerir um nó! Os custos e os esforços são mínimos em comparação com o benefício obtido. Só tens de embarcar na aventura e juntar-te a milhares de outros bitcoiners para formar a rede Bitcoin.

Pelo contrário, se os blocos fossem 100 vezes mais pesados, poderíamos certamente fazer 100 vezes mais transacções a cada 10 minutos, mas para gerir um nó Bitcoin seria necessário um disco rígido de 50TB, uma largura de banda de mais de 500GB/mês e uma peça de hardware capaz de validar centenas de milhares de transacções em menos de 10 minutos. Nesta situação hipotética com blocos 100 vezes maiores, o funcionamento de um nó Bitcoin não seria acessível a uma pessoa comum, o que comprometeria tanto a descentralização do protocolo como a imutabilidade das transacções e das regras de consenso.

Assim, as restrições do protocolo foram concebidas para permitir que o maior número possível de pessoas possa gerir os seus próprios nós Bitcoin. De facto, o ano de 2017 foi marcado por uma intensa controvérsia conhecida como a "guerra do tamanho do bloco". Este conflito opôs aqueles que queriam modificar a Bitcoin aumentando o tamanho do bloco para aumentar a capacidade de transação (mineiros, plataformas de troca e instituições) contra aqueles que procuravam preservar a independência e o poder dos utilizadores (nós e utilizadores). No final, a segunda parte triunfou.

Após esta vitória, os nós activaram uma atualização denominada SegWit, abrindo caminho para a implementação da Lightning Network, uma rede de pagamentos instantâneos Bitcoin construída como uma segunda camada da cadeia de blocos Bitcoin. Esta situação demonstra que os utilizadores, através dos seus nós, detêm um poder real na Bitcoin, permitindo-lhes fazer frente às grandes instituições em caso de desacordo.