exahash

Exahash (EH/s) corresponde a uma unidade de poder computacional utilizada na mineração de Bitcoin e nas redes blockchain, expressando a capacidade de realizar 1 quintilião (10^18) de cálculos de hash por segundo. Sendo um indicador fundamental para aferir o poder computacional total das redes blockchain, o exahash traduz a segurança e a robustez da rede. O hashrate total da rede Bitcoin evoluiu dos kilohashs (KH/s) iniciais para as centenas de exahashs atualmente, evidenciando o crescimento exponencial e o avanço tecnológico do setor da mineração.

Origem do Exahash

O exahash, enquanto unidade de medida computacional, resulta do prefixo “Exa” do Sistema Internacional de Unidades, que representa 10^18 (um quintilião). Nas primeiras fases da tecnologia blockchain, o hashrate total da rede Bitcoin situava-se ao nível do megahash (MH/s) ou gigahash (GH/s). Com o aparecimento de hardware de mineração profissional e a expansão da indústria, o hashrate da rede cresceu de forma acelerada, exigindo unidades de maior ordem para representar esta escala.

A adoção do exahash acompanha a evolução da mineração de Bitcoin, que passou do CPU para GPU, depois para FPGA e, finalmente, para ASIC miners. Em 2010, o hashrate da rede Bitcoin estava apenas ao nível do kilohash; em 2013, com a proliferação dos ASIC miners, atingiu o patamar do terahash (TH/s); por volta de 2016, ultrapassou o nível do exahash, assinalando a entrada da indústria numa fase industrializada.

Com a emergência de grandes operadores de mineração e o crescimento das mining farms, o exahash tornou-se a unidade padrão para medir a capacidade dos principais players e a segurança da rede. Atualmente, o hashrate das principais empresas de mineração é reportado e comparado em exahashs.

Mecanismo de Funcionamento: Como Opera o Exahash

O exahash expressa a velocidade de execução de cálculos de hash; no caso da rede Bitcoin, refere-se concretamente à velocidade de cálculo do algoritmo SHA-256. O processo de mineração consiste numa tentativa contínua de encontrar valores de hash de bloco que cumpram os critérios de dificuldade, através da experimentação de diferentes nonces (números aleatórios).

Hierarquia das unidades de hashrate na mineração:

1. Kilohash (KH/s): 1 000 hashes por segundo, fase inicial de mineração por CPU
2. Megahash (MH/s): 1 000 000 hashes por segundo, fase inicial de mineração por GPU
3. Gigahash (GH/s): 10^9 hashes por segundo, fase inicial de mineração por ASIC
4. Terahash (TH/s): 10^12 hashes por segundo, ASIC miner moderno individual
5. Petahash (PH/s): 10^15 hashes por segundo, mining farm de média dimensão
6. Exahash (EH/s): 10^18 hashes por segundo, grandes mining farms ou hashrate total da rede
7. Zettahash (ZH/s): 10^21 hashes por segundo, potencial nível futuro de hashrate da rede

O poder computacional ao nível do exahash resulta, regra geral, de clusters de mining farms. Com a tecnologia disponível, um ASIC miner de topo oferece cerca de 100-150 TH/s de hashrate, sendo necessários aproximadamente 10 000 destes equipamentos para atingir 1 EH/s.

O hashrate da rede e a dificuldade de mineração apresentam uma correlação positiva. Com o aumento do hashrate, o protocolo Bitcoin ajusta automaticamente a dificuldade para assegurar um tempo médio de bloco de cerca de 10 minutos, através do ajuste do valor alvo de hash (difficulty target).

Perspetivas Futuras: Tendências na Evolução do Exahash

Espera-se que o hashrate total da rede Bitcoin continue a crescer, podendo passar de centenas para milhares de exahashs, ou mesmo atingir níveis de zettahash, nos próximos anos. Este crescimento é impulsionado por vários fatores:

1. Progresso nos processos de fabrico de chips: Com o avanço da tecnologia de semicondutores para processos de 3nm e superiores, a eficiência energética do hardware de mineração melhora substancialmente, originando hashrates mais elevados por unidade de energia consumida
2. Adoção de energias renováveis: A transição do setor para fontes como hídrica, solar e eólica reduz o impacto ambiental e reforça a viabilidade económica
3. Diversificação geográfica da mineração: As políticas regulatórias promovem uma distribuição global mais equilibrada do hashrate, evitando concentrações excessivas em determinados países
4. Tecnologias de recuperação energética: A reutilização do calor gerado pela mineração para aquecimento ou outros fins industriais aumenta a eficiência energética global
5. Entrada de capital institucional: O reforço do investimento de instituições financeiras tradicionais no setor da mineração traz mais capital e inovação tecnológica

À medida que o hashrate cresce, a segurança da rede Bitcoin é reforçada, mas surgem também desafios ao nível do consumo energético e das emissões de carbono. No futuro, a unidade exahash poderá ser complementada por unidades superiores, como o zettahash (ZH/s), refletindo a expansão contínua do setor.

O crescimento do hashrate está igualmente ligado aos eventos de halving do Bitcoin e às flutuações do preço de mercado, sendo que a redução das recompensas dos miners após cada halving pode condicionar temporariamente a evolução do hashrate. A longo prazo, as taxas de transação ganharão maior relevância como fonte de rendimento para os miners, influenciando os futuros caminhos de desenvolvimento do hashrate.

O exahash é um indicador-chave para avaliar a saúde das redes blockchain, refletindo não só o progresso tecnológico e a escala de investimento do setor da mineração, mas estando também diretamente associado à segurança da rede e à sua resistência a ataques. Com a consolidação do Bitcoin e de outras blockchains de proof-of-work, o exahash continuará a ser a unidade de referência para medir a robustez destas redes, sendo as suas variações um importante barómetro para analistas na avaliação das tendências de mercado e do estado da rede. Hashrates elevados reforçam a segurança, tornando o custo de um ataque de 51% exponencialmente mais elevado, mas suscitam igualmente debates sobre eficiência energética e sustentabilidade ambiental, impulsionando o setor para soluções mais eficientes e sustentáveis.