O que é Merged mining ou Mineração Combinada?

Merged mining ou mineração combinada é um protocolo que permite que duas cadeias de blocos diferentes que partilham o mesmo protocolo de consenso e função de hash sejam mineradas juntas sem perda de desempenho e mantendo um alto nível de segurança.

APor volta de 2014, um novo modelo de mineração em que o mesmo minerador poderia se dedicar a minerar blocos em duas ou mais blockchains diferentes, conceito conhecido hoje como Merged Mining o mineração combinada.

Embora blockchains de quaisquer criptomoedas são completamente independentes e não se cruzam, existe a possibilidade dos mineradores usarem o seu poder de mineração (taxa de hash) para criar um hash válido para as duas redes. Um exemplo que vimos tornar-se realidade com o nascimento de Namecoin , um projeto que se beneficiou do poder de mineração de Bitcoin para o seu funcionamento.

Embora o conceito de merged mining possa dar origem à crença de que o minerador exige maior poder computacional para minerar blocos em duas ou mais cadeias de blocos diferentes, a verdade é que esse modelo de mineração não afeta de forma alguma o desempenho do equipamento de mineração.

Mas em essência, um mineirador pode utilizar o seu poder de computação para gerar hash diferentes e verificá-las em várias blockchains distintas. Desta forma, se um dos hash for válido para Bitcoin, por exemplo, o minerador receberá a recompensa pelo seu trabalho em bitcoins (BTC). Considerando que, se o hash for válido para a rede Namecoin, o minerador receberá a sua recompensa namecoins (NMC). Basicamente, é um trabalho que paga dois por um, e é uma situação que o beneficia porque gera muito mais lucro.

Mas como isso pode ser possível se as duas redes têm transações diferentes? Como você pode não prejudicar o desempenho do mineiro se você mina em duas correntes? Qual foi a origem da mineração mesclada? Como funciona em detalhes? Que projetos tiram vantagem disso? Todas essas são perguntas interessantes que responderemos neste capítulo da Bit2Me Academy.

Origem do Merged Mining ou Mineração Combinada

O conceito de merged mining ganhou vida no início de 2014, quando se começou a implementar a Auxiliary Proof of Work . Este é o protocolo que permite que o trabalho realizado numa rede blockchain do tipo PoW, possa ser utilizado como a sua própria prova de trabalho noutra rede blockchain para mineração de blocos.

A implementação do AuxPoW começou nas blockchains de Bitcoin e Namecoin. Isto foi possível graças ao facto de que ambas as blockchains operam sob o algoritmo de mineração, o SHA-256. Esta é uma das principais necessidades deste protocolo, as blockchains devem partilhar o mesmo protocolo ou é impraticável. O desenvolvimento do AuxPoW continuou com o seu desenvolvimento no Dogecoin eLitecoin. Neste caso, ambas as redes operam sob o algoritmo scrypt para a mineração de blocos.

No entanto, embora não seja explícito no whitepaper Bitcoin , em 2009, o enigmático Satoshi Nakamoto expressou num segmento Bitcointalk a possibilidade de partilhar o poder computacional dos mineradores para procurar provas de trabalho em várias redes simultaneamente. Isto mostra que Nakamoto já havia previsto a possibilidade deste tipo de trabalho e abriu a porta da curiosidade para a sua construção.

Como funciona o Merged Mining ou Mineração Combinada?

Agora, o funcionamento do merged mining (ou mineração combinada) certamente não é algo simples. A criação da Auxiliary Proof of Work (AuxPoW) ou Prova de Trabalho Auxiliar levou a um árduo trabalho de pesquisa e desenvolvimento para possibilitar os mineradores de extrair hash e validá-los em duas ou mais redes blockchain diferentes. E tudo isto, sem comprometer o funcionamento de nenhuma das redes nas quais o minerador fazia o seu trabalho. Com isto em mente, os desenvolvedores conseguiram criar este protocolo de mineração e, assim, aproveitar ao máximo o poder de mineração do equipamento em várias cadeias simultaneamente e de forma síncrona.

Para isto, as redes blockchains que desejam minerar ao mesmo tempo devem funcionar no mesmo algoritmo de mineração. Por exemplo, o Bitcoin pode ser minerado juntamente com qualquer outra criptomoeda, desde que use o algoritmo SHA-256.

Da mesma forma, quando a merged mining é implementada, haverá sempre uma rede blockchain que funciona como a rede principal (parent blockchain) e outra que funciona como rede auxiliar (auxiliary blockchain). Ou seja, sempre haverá uma rede blockchain em que o minerador realiza todo o processo de cálculo e mineração do bloco. Enquanto a outra rede aceita estes processos como prova de trabalho para mineração de blocos na sua própria rede.

Podemos ver claramente este caso no Bitcoin com as redes Namecoin y RSK. Nestes casos, a rede principal é o Bitcoin, onde os mineradores fazem o trabalho de mineração. Enquanto o Namecoin e o RSK são redes auxiliares que aceitam o trabalho da rede Bitcoin como válido.

Por sua vez, para que as redes envolvidas na merged mining aceitem o processo, a rede blockchain principal deve permitir a entrada de dados arbitrários nos cabeçalhos dos blocos minerados. Enquanto a rede auxiliar deve incorporar um processo de verificação que permita demonstrar que o trabalho de mineração foi realizado na rede blockchain principal.

Características do processo de mineração combinada

A mineração combinada envolve uma série de elementos ou características relevantes para a realização e funcionamento adequadas. Entre eles podemos destacar:

• Os mineradores devem construir um bloco compatível com as cadeias de blocos em que participam. Por exemplo, se a merged mining for usada com as blockchains Bitcoin e Namecoin, o bloco gerado na blockchain Bitcoin será ajustado para ser adequado nas duas redes, pois o Namecoin é a rede auxiliar e, portanto, aceita o AuxPoW. Neste caso, o minerador pode receber recompensas de mineração de ambas as redes. Embora o bloco seja gerado na rede Namecoin, cujo nível de dificuldade é muito menor que o da blockchain principal, ele não será compatível com a blockchain do Bitcoin, pois o Bitcoin não reconhece o protocolo AuxPoW. Portanto, o minerador poderá receber apenas a recompensa gerada na rede Namecoin.
• Quando se agrega um hash adicional na árvore Merkle da cadeia principal, ele não sofre alterações ou modificações, como ocorre na cadeia auxiliar. Neste caso, o minerador adiciona o hash criado e o cabeçalho do bloco da blockchain principal à blockchain auxiliar, que será usada como prova de trabalho. No entanto, estes dados arbitrários serão ignorados pelo protocolo AuxPoW e apenas os hash de nível superior serão adicionados à blockchain auxiliar.

Blocos dentro de uma Merged Mining

O processo de mineração mesclado ou mineração combinada gera blocos válidos para as redes principal e auxiliar. Mas neste último caso, o protocolo AuxPoW adiciona certas informações que são vitais para o bom funcionamento do protocolo e da rede auxiliar. Portanto, temos que cada bloco contém as seguintes informações

Como podes ver muitos dos dados de um bloco numa merged mining, especialmente, o bloco que vai para a rede auxiliar é idêntico aos dados que contêm um bloco na rede principal. O restante dos dados é adaptado para que a rede auxiliar considere o bloco válido e seja armazenado corretamente na sua blockchain.

Prós e Contras da Merged Mining

Prós

• A mineração combinada permite que o mesmo equipamento de mineração seja usado para participar da geração de novos blocos em várias redes diferentes ao mesmo tempo. Com merged mining, é possível que o mesmo equipamento de mineração possa gerar novos blocos ao mesmo tempo em duas ou mais cadeias de blocos diferentes.
• Da mesma forma, a merged mining aumenta o poder de hash das redes de blockchains. Que por sua vez gera maior poder computacional para as redes e um aumento no nível de dificuldade. Tornar as redes mais seguras e robustas, por ter maior capacidade computacional ou Hashing. Isso pode ser uma grande vantagem para pequenos blockchains que não têm muito poder de hashing e, portanto, não têm um nível muito alto de segurança. Portanto, por meio da mineração combinada, eles podem aproveitar o poder de hash de uma blockchain maior e mais robusta e aumentar seu nível de segurança, reduzindo a probabilidade de sofrer ataques. Um exemplo perfeito é o Namecoin, cujo blockchain é pequeno, mas seu nível de segurança é muito semelhante ao do Bitcoin, graças ao nível de dificuldade de sua mineração.
• Ao permitir que o mesmo equipamento de mineração seja usado para mineração de blocos em várias redes simultaneamente,aumenta a lucratividade e o desempenho dos equipamentos de mineração. E, portanto, da própria atividade de mineração.
• Os mineradores que implementam mineração combinada têm muito mais possibilidades de gerar novos blocos usando o mesmo algoritmo de mineração, como o SHA-256. E, portanto, eles também terão muito mais probabilidade de receber recompensas das redes pela mineração de blocos.

Contras

• No caso de pools de mineração que desejam implementar o AuxPoW para merged mining em várias blockchains, devem gerir pelo menos duas ou mais dessas redes para poder minerá-las.
• Para que a merged mining seja eficaz, é necessário que a blockchain alternativa tenha algum tipo de modificação ou ajuste. O que geralmente é um hard fork ou bifurcação. Por exemplo, no Namecoin, foram feitos ajustes importantes na versão da rede para torná-la compatível com a merged mining. Portanto, os usuários sofreram uma mudança notável e substancial desde as duas versões da rede. Isto, tanto a versão antiga quanto a nova, já não eram mais compatíveis entre si a partir do bloco número 19.200.
• Da mesma forma, para que a merged mining funcione corretamente, os mineradores devem utilizar blockchains que funcionem sob o mesmo algoritmo de mineração. Portanto, haverá casos em que algumas criptomoedas não poderão ser mineradas juntamente com outras, se elas não usarem o mesmo algoritmo.

Algumas implementações de merged mining

Bitcoin e Namecoin

Esta fusão é a primeira merged mining criada no ecossistema de criptografia, que ocorreu no início de 2014. Ambas as criptomoedas usam o algoritmo de mineração SHA-256.

No entanto, o Namecoin (NMC) da época permanecesse nos primeiros lugares por capitalização entre as criptomoedas mais usadas. Mas hoje, apesar da fusão que partilha com a rede Bitcoin, o Namecoin está classificado em 392 por capitalização de mercado. Enquanto o Bitcoin (BTC) continua posicionado como a criptomoeda mais usada no mundo.

Dogecoin e Litecoin

Alguns meses após o lançamento do Dogecoin (DOGE) em 2013, a sua comunidade decidiu mudar a rede para AuxPoW, fundindo-se à rede Litecoin (LTC) em setembro de 2014. Esta integração permitiu que o Dogecoin aumentasse exponencialmente o seu valor em mais 180% em apenas algumas semanas.

Esta combinação também permitiu que o Dogecoin (DOGE) pudesse subir de posição ao lado de uma das criptomoedas mais conhecidas e usadas em todo o mundo. Atualmente, a Litecoin (LTC) está classificada em 7º lugar na capitalização de mercado entre as criptomoedas mais usadas. Da mesma forma, a mineração combinada permitiu à Dogecoin melhorar significativamente o seu nível de segurança, tendo um poder computacional muito maior do que no seu início.

Bitcoin e Elastos

Embora esta seja provavelmente uma das combinações menos conhecidas, o projeto Elastos e as suas criptomoedas ELA prometem um aumento bastante semelhante ao experimentado pelo Dogecoin (DOGE), quando inicia o seu processo de mineração combinado com a maior e mais popular das redes de blockchain, Bitcoin.

Elastos é o primeiro sistema operacional de código aberto baseado na tecnologia blockchain que se concentra na internet. Este sistema foi projetado com o objetivo de criar um novo sistema operacional para a operação da Internet, alimentado pela tecnologia blockchain. De tal forma que era um sistema operacional completamente seguro e descentralizado, para que os usuários pudessem realizar as suas operações de forma confiável e direta.

Bitcoin e RSK

O RSK é a plataforma desenvolvida que permite a implementação de contratos inteligentes na rede Bitcoin de forma simples e segura. Como o RSK também implementa o algoritmo SHA-256, a combinação da rede Bitcoin e a plataforma RSK é possível.

Como nos outros casos de aplicação de merged mining, a implementação da mineração combinada permite o uso do mesmo equipamento de mineração em ambas as redes. Redução dos custos de investimento e recursos para aquisição de equipamentos complexos separadamente. Da mesma forma, o poder de hash de uma das redes pode ser usado como um benefício para aumentar a segurança da outra rede. Ao mesmo tempo, os mineradores terão muito mais possibilidades de gerar um novo bloco participando simultaneamente de duas redes diferentes. E, é claro, eles também podem receber as recompensas concedidas pelas duas redes.