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Abstract

O Bitcoin Cash é um sistema de dinheiro eletrônico peer-to-peer que se bifurcou da blockchain do Bitcoin em 1 de agosto de 2017. Criado em resposta às limitações de escalabilidade do Bitcoin, o Bitcoin Cash aumentou o limite do tamanho de bloco para permitir maior throughput de transações e taxas mais baixas, restaurando a visão original do Bitcoin como um meio de troca prático para transações cotidianas. Com blocos de 32MB, um algoritmo de ajuste de dificuldade adaptativo e desenvolvimento contínuo do protocolo, o Bitcoin Cash visa escalar on-chain para servir como dinheiro peer-to-peer global.

O projeto Bitcoin Cash nasceu de uma divergência fundamental dentro da comunidade Bitcoin sobre como a rede deveria escalar para acomodar a crescente demanda. Enquanto uma facção defendia soluções de escalabilidade off-chain, como a Lightning Network construída sobre o SegWit, outra facção argumentava que aumentar o limite do tamanho de bloco era a abordagem mais direta e comprovada para escalar. Quando o consenso não pôde ser alcançado, o segundo grupo executou um hard fork, criando uma nova cadeia que preservou o histórico de transações do Bitcoin enquanto implementava um limite de tamanho de bloco maior e rejeitava o SegWit. Este documento descreve as especificações técnicas, a filosofia de design e a trajetória de desenvolvimento do Bitcoin Cash.

Introduction

O whitepaper original do Bitcoin, publicado por Satoshi Nakamoto em 2008, descrevia "uma versão puramente peer-to-peer de dinheiro eletrônico" que permitiria "pagamentos online serem enviados diretamente de uma parte para outra sem passar por uma instituição financeira". Essa visão do Bitcoin como um meio de troca para transações cotidianas foi central para sua adoção inicial e crescimento da comunidade. Os primeiros defensores do Bitcoin citavam frequentemente as baixas taxas de transação e pagamentos rápidos como vantagens-chave sobre os sistemas financeiros tradicionais.

No entanto, à medida que a popularidade do Bitcoin cresceu em meados da década de 2010, uma restrição fundamental começou a limitar sua utilidade como dinheiro eletrônico. O limite de tamanho de bloco de um megabyte, originalmente introduzido como uma medida temporária anti-spam, criou um teto artificial no número de transações que a rede podia processar. À medida que a demanda por espaço nos blocos aumentava, os usuários eram forçados a competir pela capacidade limitada oferecendo taxas de transação mais altas. No início de 2017, a taxa mediana de transação do Bitcoin havia subido para vários dólares, tornando transações de pequeno valor economicamente impraticáveis. Durante períodos de pico de congestionamento, as taxas podiam exceder vinte dólares, e transações podiam permanecer não confirmadas por horas ou até dias.

Essa situação representava um desvio fundamental da promessa original do Bitcoin. Um sistema projetado para permitir pagamentos eletrônicos peer-to-peer estava se tornando muito caro e muito lento para os próprios casos de uso que foi criado para servir. Enquanto o Bitcoin era cada vez mais posicionado como "ouro digital" — uma reserva de valor em vez de um meio de troca — muitos membros da comunidade e desenvolvedores acreditavam que isso representava uma traição aos princípios fundadores do projeto.

O Bitcoin Cash foi criado para resolver essa crise adotando a abordagem mais direta para escalar: aumentar o limite do tamanho de bloco. Ao permitir que mais transações coubessem em cada bloco, o Bitcoin Cash buscou restaurar taxas baixas e confirmações rápidas, tornando o dinheiro eletrônico peer-to-peer prático novamente. Os defensores do projeto argumentavam que o escalamento on-chain não era apenas tecnicamente viável, mas era a abordagem que Satoshi Nakamoto havia originalmente previsto, apontando para comunicações iniciais nas quais Nakamoto discutiu aumentar o limite do tamanho de bloco à medida que a rede crescesse.

A criação do Bitcoin Cash em 1 de agosto de 2017 foi um dos eventos mais significativos na história das criptomoedas. Representou a primeira grande divisão de cadeia na história do Bitcoin impulsionada por uma genuína divergência filosófica sobre a direção futura do protocolo. O fork demonstrou que em um sistema descentralizado, disputas irresolvíveis podem ser resolvidas permitindo que cada facção persiga sua própria visão independentemente, com o mercado determinando finalmente o resultado.

Background: The Scaling Debate

O debate sobre escalabilidade do Bitcoin foi uma das disputas mais contenciosas e prolongadas na história do desenvolvimento de software de código aberto. Em sua essência, o debate centrava-se em uma pergunta aparentemente simples: como a rede Bitcoin deveria aumentar sua capacidade de processamento de transações? A resposta a essa pergunta, no entanto, tocava em questões fundamentais de governança, descentralização, filosofia técnica e a própria identidade do Bitcoin.

O limite de tamanho de bloco de um megabyte do Bitcoin foi introduzido por Satoshi Nakamoto em 2010 como uma medida temporária para prevenir ataques de negação de serviço nos quais um adversário pudesse inundar a rede com blocos superdimensionados. Na época, o uso real dos blocos estava muito abaixo desse limite, e Nakamoto sugeriu que o limite poderia ser elevado no futuro através de uma simples mudança de código. No entanto, à medida que o uso do Bitcoin cresceu e os blocos começaram a encher, elevar o limite provou ser muito mais contencioso do que qualquer um havia antecipado.

Uma facção, que veio a ser associada com a equipe de desenvolvimento do Bitcoin Core, argumentava que o tamanho do bloco deveria permanecer pequeno para preservar a descentralização. Seu raciocínio era que blocos maiores aumentariam os requisitos computacionais e de largura de banda para executar um nó completo, potencialmente excluindo usuários comuns e concentrando a operação de nós entre entidades bem financiadas. Eles propuseram um caminho alternativo de escalabilidade: SegWit, uma mudança de protocolo que reestruturava os dados de transação para efetivamente aumentar a capacidade de transações do bloco sem elevar o limite de tamanho nominal, combinado com soluções off-chain como a Lightning Network que moveriam a maioria das transações para fora da blockchain principal.

A facção oposta, que incluía desenvolvedores proeminentes, mineradores e empresas, argumentava que elevar o limite do tamanho de bloco era a solução mais simples, mais comprovada e mais urgente. Eles sustentavam que o limite de um megabyte era uma restrição arbitrária que nunca havia sido planejada como uma característica permanente do protocolo, e que os aumentos de taxas e congestionamento resultantes estavam afastando usuários e comerciantes do Bitcoin. Eles eram céticos quanto à complexidade do SegWit e preocupados que a Lightning Network, que era ainda amplamente teórica na época, pudesse nunca cumprir suas promessas de transações baratas e instantâneas.

O debate escalou através de uma série de propostas e contrapropostas. O Bitcoin XT, proposto por Mike Hearn e Gavin Andresen em 2015, buscava aumentar o tamanho de bloco para 8MB. O Bitcoin Classic propôs um aumento mais modesto para 2MB. O Bitcoin Unlimited propôs remover o limite de tamanho de bloco inteiramente, permitindo que mineradores definissem seus próprios limites através da dinâmica de mercado. Cada proposta gerou debate feroz e nenhuma alcançou o consenso esmagador necessário para um hard fork não contencioso.

Várias tentativas de compromisso foram feitas. O Acordo de Hong Kong (fevereiro de 2016) viu desenvolvedores do Bitcoin Core e mineradores concordarem em implantar o SegWit seguido de um hard fork para 2MB, mas o acordo desmoronou quando o componente de hard fork não foi perseguido. O Acordo de Nova York (maio de 2017), também conhecido como SegWit2x, propôs ativar o SegWit imediatamente seguido de um hard fork para 2MB dentro de seis meses. Esse acordo foi assinado por mais de cinquenta empresas representando a maioria do poder de hash do Bitcoin, mas foi fortemente combatido pela equipe de desenvolvimento do Bitcoin Core e uma porção significativa da comunidade de usuários.

Quando ficou claro que o compromisso era impossível, a facção de blocos grandes decidiu agir unilateralmente. Em 1 de agosto de 2017, executaram um hard fork da blockchain do Bitcoin, criando o Bitcoin Cash com um limite de tamanho de bloco inicial de 8MB. Esta não foi uma decisão tomada de ânimo leve — exigiu dividir a blockchain, a rede, a comunidade e a marca. Mas os defensores do Bitcoin Cash acreditavam que era a única forma de preservar a visão original do Bitcoin como dinheiro eletrônico peer-to-peer.

The Fork

O hard fork do Bitcoin Cash foi executado em 1 de agosto de 2017, na altura de bloco 478.558. Nesse ponto, a blockchain do Bitcoin se dividiu em duas cadeias separadas: a cadeia original, que continuou como Bitcoin (BTC) com a ativação do SegWit, e a nova cadeia, que se tornou Bitcoin Cash (BCH) com um limite de tamanho de bloco aumentado para 8MB.

O fork foi tecnicamente limpo e bem planejado. Cada endereço Bitcoin que possuía saldo no momento do fork recebeu um saldo idêntico em ambas as cadeias. Se um usuário possuía 1 BTC antes do fork, teria 1 BTC na cadeia Bitcoin e 1 BCH na cadeia Bitcoin Cash após o fork. Todo o histórico de transações anterior ao bloco 478.558 era compartilhado entre ambas as cadeias.

Um dos desafios técnicos críticos do fork foi a implementação de proteção contra replay. Na ausência de proteção contra replay, uma transação transmitida em uma cadeia poderia ser reproduzida na outra cadeia, potencialmente fazendo com que os usuários gastassem moedas involuntariamente em ambas as cadeias. O Bitcoin Cash implementou forte proteção contra replay modificando o algoritmo de assinatura de transações. Especificamente, o Bitcoin Cash introduziu uma nova flag SigHash (SIGHASH_FORKID) que é incluída no hash de cada assinatura de transação. Transações assinadas com esta flag são válidas na cadeia Bitcoin Cash mas inválidas na cadeia Bitcoin, e vice-versa. Isso garantiu uma separação limpa entre as duas redes desde o momento do fork.

O limite de tamanho de bloco inicial para o Bitcoin Cash foi definido em 8MB, oito vezes maior que o limite de 1MB do Bitcoin. Isso representou um aumento significativo na capacidade de transações on-chain, permitindo ao Bitcoin Cash processar substancialmente mais transações por bloco mantendo taxas baixas. O primeiro bloco do Bitcoin Cash após o fork foi minerado pelo pool de mineração ViaBTC e tinha aproximadamente 1,9MB de tamanho, demonstrando o benefício prático imediato do tamanho de bloco maior.

O fork também removeu o SegWit, que havia sido ativado na cadeia Bitcoin. Os desenvolvedores do Bitcoin Cash rejeitaram o SegWit por várias razões: acreditavam que introduzia complexidade desnecessária ao protocolo, criava um sistema de transações de dois níveis com diferentes estruturas de taxas e modificava a estrutura do bloco de maneiras que argumentavam minar a simplicidade do modelo UTXO. Ao escolher um aumento direto do tamanho de bloco, o Bitcoin Cash manteve uma arquitetura de protocolo mais simples e mais tradicional no estilo Bitcoin.

Após o fork, ambas as cadeias tiveram que lidar com o desafio do ajuste de dificuldade. O Bitcoin Cash inicialmente usou a mesma dificuldade SHA-256 da cadeia Bitcoin, mas com significativamente menos poder de hash dedicado à mineração. Para prevenir um cenário em que blocos fossem minerados extremamente devagar, o Bitcoin Cash implementou um mecanismo de Ajuste de Dificuldade de Emergência (EDA) que diminuiria a dificuldade em 20 por cento se menos de 6 blocos fossem minerados em um período de 12 horas. Embora esse mecanismo tenha mantido a cadeia viva com sucesso durante o período inicial crítico, provou ser instável, causando oscilações violentas nos tempos de produção de blocos e taxa de hash à medida que mineradores alternavam entre Bitcoin e Bitcoin Cash com base na rentabilidade. O EDA foi substituído em novembro de 2017 por um algoritmo de ajuste de dificuldade mais estável baseado em uma média móvel dos 144 blocos anteriores.

O fork foi recebido com considerável controvérsia na comunidade de criptomoedas mais ampla. Críticos argumentavam que o Bitcoin Cash era uma tentativa ilegítima de se apropriar da marca Bitcoin, enquanto apoiadores sustentavam que era uma continuação legítima do roteiro original do Bitcoin. Exchanges e provedores de serviços tiveram que tomar decisões rápidas sobre se apoiariam a nova cadeia e como lidariam com a distribuição de moedas bifurcadas para seus clientes. Apesar da controvérsia, o Bitcoin Cash rapidamente se estabeleceu como uma criptomoeda viável e ativamente utilizada, alcançando volume de negociação significativo e adoção por comerciantes nos meses seguintes ao fork.

Technical Specifications

O Bitcoin Cash compartilha a arquitetura técnica fundamental do Bitcoin, incluindo o mecanismo de consenso de prova de trabalho SHA-256, o modelo de transações UTXO, a curva elíptica secp256k1 para assinaturas digitais e o intervalo de bloco alvo de dez minutos. No entanto, várias modificações importantes o diferenciam do protocolo Bitcoin.

A diferença mais proeminente é o limite de tamanho de bloco. O Bitcoin Cash foi lançado com um limite de tamanho de bloco de 8MB e subsequentemente o aumentou para 32MB em maio de 2018. Esse limite de 32MB fornece aproximadamente 32 vezes a capacidade de transações do tamanho de bloco efetivo de 1MB sem SegWit do Bitcoin (ou aproximadamente 8 vezes a capacidade do limite efetivo do Bitcoin aprimorado com SegWit de aproximadamente 4MB). O tamanho de bloco maior é a pedra angular da filosofia de escalabilidade on-chain do Bitcoin Cash, fornecendo amplo espaço para o crescimento de transações sem a pressão de taxas que surge quando os blocos estão consistentemente cheios.

O Bitcoin Cash não implementa SegWit. Em vez de separar dados de testemunho dos dados de transação como o SegWit faz, o Bitcoin Cash mantém o formato de transação original do Bitcoin intacto. Todos os dados de transação, incluindo assinaturas, são armazenados dentro do bloco da maneira tradicional. Isso simplifica o protocolo e mantém a compatibilidade retroativa com software e infraestrutura mais antigos do Bitcoin.

Uma melhoria significativa do protocolo no Bitcoin Cash é o algoritmo SigHash aprimorado, que foi introduzido no momento do fork. O novo algoritmo, baseado no BIP 143 (que foi originalmente desenvolvido para o SegWit), corrige o problema de hashing quadrático que existia no esquema original de verificação de assinaturas do Bitcoin. No esquema original, o custo computacional de verificar a assinatura de uma transação crescia quadraticamente com o número de entradas, criando um vetor potencial de ataque de negação de serviço. O novo algoritmo SigHash torna o custo de verificação linear, permitindo que a rede processe com segurança transações maiores e mais complexas.

O Bitcoin Cash suporta um tamanho máximo de transação maior e um maior número de operações de assinatura (sigops) por bloco comparado ao Bitcoin. O limite de sigops é escalado proporcionalmente com o tamanho do bloco, garantindo que o custo computacional da validação do bloco permaneça limitado enquanto ainda permite significativamente mais transações por bloco.

O sistema de scripting no Bitcoin Cash foi ativamente desenvolvido além da abordagem comparativamente conservadora do Bitcoin. O Bitcoin Cash reativou e introduziu vários opcodes que expandem a expressividade de sua linguagem de scripting. Adições notáveis incluem OP_CHECKDATASIG e OP_CHECKDATASIGVERIFY, que permitem que scripts de transação verifiquem assinaturas contra dados arbitrários (não apenas dados de transação), habilitando contratos inteligentes baseados em oráculos e outros padrões avançados de scripting. O opcode OP_REVERSEBYTES, opcodes de introspecção nativos e limites maiores de script e pilha aprimoraram ainda mais a programabilidade do Bitcoin Cash.

O Bitcoin Cash usa a mesma base de formato de endereço que o Bitcoin, mas adotou o formato CashAddr em janeiro de 2018 para prevenir confusão e erros de envio entre cadeias. Endereços CashAddr começam com "bitcoincash:" como prefixo (frequentemente abreviado para "q" ou "p" para a porção do hash) e usam um esquema de codificação diferente do formato base58check do Bitcoin. Essa distinção visual torna imediatamente claro se um endereço pertence ao Bitcoin ou ao Bitcoin Cash, reduzindo o risco de usuários enviarem acidentalmente moedas para a cadeia errada.

A rede opera na porta 8333, a mesma porta padrão do Bitcoin, embora os nós do Bitcoin Cash se identifiquem com um número mágico de rede diferente no handshake do protocolo. Isso significa que os nós do Bitcoin e do Bitcoin Cash não se conectarão acidentalmente entre si apesar de usarem a mesma porta.

Transaction Throughput and Scalability

O throughput de transações e a escalabilidade são centrais para a proposta de valor do Bitcoin Cash. A tese fundamental do projeto é que o dinheiro eletrônico peer-to-peer deve ser capaz de processar transações de forma rápida e barata para ser viável para uso cotidiano, e que o escalamento on-chain através de blocos maiores é a maneira mais confiável de alcançar isso.

Com um limite de tamanho de bloco de 32MB e um intervalo de blocos de dez minutos, o Bitcoin Cash tem um throughput máximo teórico de aproximadamente 100 transações por segundo, dependendo do tamanho médio da transação. Isso representa um aumento substancial sobre o máximo teórico do Bitcoin de aproximadamente 7 transações por segundo com blocos de 1MB. Na prática, o throughput real depende da combinação de tipos e tamanhos de transações, mas a capacidade do Bitcoin Cash é mais que suficiente para seu volume atual de transações, com blocos tipicamente bem abaixo do limite de 32MB.

A abundância de espaço disponível nos blocos tem um impacto direto e mensurável nas taxas de transação. Quando os blocos não estão cheios, não há competição por taxas, e transações podem ser confirmadas com taxas mínimas. A taxa mínima de retransmissão padrão do Bitcoin Cash é de 1 satoshi por byte (onde 1 satoshi = 0,00000001 BCH), e a maioria das transações é confirmada no próximo bloco nesse mínimo ou próximo dele. Isso faz com que as transações do Bitcoin Cash custem frações de um centavo em condições normais, comparado com as taxas do Bitcoin que podem variar de dólares a dezenas de dólares durante períodos de congestionamento.

A comunidade de desenvolvimento do Bitcoin Cash conduziu extensa pesquisa e testes sobre os limites do escalamento on-chain. A Iniciativa Gigablock Testnet, conduzida em 2017-2018, demonstrou que o protocolo Bitcoin podia lidar com blocos de 1GB ou mais com otimizações de software apropriadas e hardware moderno. Esses testes identificaram vários gargalos na base de código original — incluindo propagação de blocos, validação de transações e gerenciamento do conjunto UTXO — e informaram esforços de otimização subsequentes.

Várias melhorias de protocolo e implementação foram feitas para suportar blocos maiores. O Graphene, um protocolo de propagação de blocos baseado em tabelas de busca de Bloom invertíveis e filtros de Bloom, reduz dramaticamente a largura de banda necessária para propagar blocos codificando apenas a diferença entre um bloco e as transações que um nó receptor já tem em seu mempool. O Ordenamento Canônico de Transações (CTOR), implementado em novembro de 2018, requer que transações dentro de um bloco sejam ordenadas por seu ID de transação. Essa mudança aparentemente menor permite otimizações significativas na validação e propagação de blocos, pois permite a validação paralela de transações e algoritmos de reconciliação de conjuntos mais eficientes.

As iniciativas de compromisso UTXO e validação paralela melhoraram ainda mais a capacidade da rede de lidar com blocos grandes de forma eficiente. Aproveitando processadores modernos multi-core e armazenamento de estado sólido, implementações de nós otimizadas podem validar blocos contendo dezenas de milhares de transações dentro de prazos aceitáveis.

O roteiro de escalabilidade do Bitcoin Cash prevê aumentos adicionais no limite de tamanho de bloco conforme tecnologia e demanda justifiquem. Os desenvolvedores do projeto expressaram um objetivo de longo prazo de suportar volumes de pagamento em escala global inteiramente on-chain, visando níveis de throughput que permitiriam ao Bitcoin Cash servir bilhões de transações diárias. Embora esse objetivo seja ambicioso, as melhorias contínuas nas capacidades de hardware, largura de banda de rede e otimização de software fornecem um caminho credível para alcançá-lo incrementalmente ao longo do tempo.

Um aspecto importante da abordagem de escalamento do Bitcoin Cash é o conceito de transações de "zero confirmação". Para pagamentos de baixo valor, comerciantes podem aceitar transações imediatamente após a transmissão, antes de serem incluídas em um bloco. O Bitcoin Cash implementou várias medidas para melhorar a confiabilidade das transações de zero confirmação, incluindo a regra do "primeiro visto" (onde nós retransmitem apenas a primeira versão de uma transação que veem, tornando tentativas de gasto duplo mais difíceis) e protocolos de notificação de gasto duplo que alertam comerciantes se uma transação conflitante for detectada. Essas medidas tornam o Bitcoin Cash prático para transações em ponto de venda onde esperar dez minutos por uma confirmação de bloco seria impraticável.

OP_RETURN and Data Applications

O Bitcoin Cash suporta o opcode OP_RETURN, que permite aos usuários incorporar dados arbitrários na blockchain dentro de uma saída de transação que é comprovadamente impossível de gastar. Esse recurso possibilita uma variedade de aplicações centradas em dados construídas sobre a blockchain do Bitcoin Cash, incluindo protocolos de tokens, sistemas de mensagens, serviços de notarização e plataformas de mídia social.

O limite de dados OP_RETURN no Bitcoin Cash foi definido em 220 bytes por saída, significativamente maior que o limite de 80 bytes do Bitcoin. Além disso, o Bitcoin Cash permite múltiplas saídas OP_RETURN em uma única transação, expandindo ainda mais a quantidade de dados que pode ser incorporada em uma única transação. Esses limites generosos, combinados com baixas taxas de transação, tornam o Bitcoin Cash uma plataforma economicamente viável para aplicações de dados que seriam proibitivamente caras em cadeias com maior restrição de capacidade.

O Simple Ledger Protocol (SLP) foi um dos sistemas de tokens mais antigos e amplamente adotados construídos no Bitcoin Cash usando OP_RETURN. O SLP permitia aos usuários criar e transferir tokens personalizados na blockchain do Bitcoin Cash codificando metadados de tokens em saídas OP_RETURN. Embora o SLP tenha sido amplamente substituído pelo protocolo CashTokens, ele demonstrou a viabilidade de construir economias de tokens sobre o modelo UTXO.

O CashTokens, ativado em maio de 2023, representa uma abordagem mais sofisticada para tokenização no Bitcoin Cash. Diferentemente do SLP, que dependia de metadados OP_RETURN que podiam ser ignorados pelo protocolo base, o CashTokens é um recurso de nível de consenso que integra tokens diretamente no modelo UTXO. Cada UTXO pode carregar tanto um valor em BCH quanto um token associado, com a validade do token aplicada pelas regras de consenso. O CashTokens suporta dois tipos de tokens: tokens fungíveis (similares aos tokens ERC-20 no Ethereum) e tokens não fungíveis (NFTs). A aplicação no nível de consenso significa que transações de tokens têm as mesmas garantias de segurança que transações nativas de BCH, eliminando as suposições de confiança e requisitos de indexação de protocolos de sobreposição como o SLP.

O Memo.cash é um protocolo de mídia social descentralizado construído no Bitcoin Cash usando transações OP_RETURN. Usuários transmitem postagens, seguimentos, curtidas e outras ações sociais como transações Bitcoin Cash com dados OP_RETURN codificados. Como os dados são armazenados na blockchain, eles são resistentes à censura e permanentemente arquivados. Os baixos custos de transação no Bitcoin Cash tornam isso economicamente viável — cada ação de mídia social custa uma fração de centavo.

Outras aplicações de dados no Bitcoin Cash incluem serviços de carimbo de data e notarização de documentos, onde o hash de um documento é incorporado em uma saída OP_RETURN para criar um registro permanente e à prova de adulteração da existência do documento em um ponto específico no tempo. Rastreamento de cadeia de suprimentos, verificação de credenciais e sistemas de identidade descentralizada também foram construídos usando as capacidades de incorporação de dados do Bitcoin Cash.

A combinação de grande capacidade OP_RETURN, baixas taxas e tempos de confirmação rápidos posiciona o Bitcoin Cash como uma plataforma competitiva para aplicações de dados baseadas em blockchain. Embora existam blockchains de dados especializadas, o Bitcoin Cash oferece a vantagem de uma rede bem estabelecida, altamente segura e amplamente suportada com um histórico comprovado de operação contínua.

Network Architecture

A rede Bitcoin Cash opera na mesma arquitetura peer-to-peer fundamental do Bitcoin, com nós se comunicando via um protocolo de gossip para propagar transações e blocos. Nós completos mantêm uma cópia completa da blockchain e validam independentemente todas as transações e blocos de acordo com as regras de consenso. A rede é sem permissão, significando que qualquer pessoa pode operar um nó e participar da rede sem autorização.

Existem múltiplas implementações independentes de nós completos para o Bitcoin Cash, refletindo o compromisso do projeto com o desenvolvimento descentralizado. O Bitcoin Cash Node (BCHN) é a implementação mais amplamente utilizada e serve como o cliente de referência de facto. Outras implementações incluem Bitcoin Unlimited, BCHD (escrito em Go) e Knuth (uma implementação de alto desempenho em C++). A existência de múltiplas implementações independentes reduz o risco de um único bug de software causar uma falha em toda a rede e garante que nenhuma equipe de desenvolvimento individual tenha controle unilateral sobre o protocolo.

A mineração no Bitcoin Cash usa o algoritmo de prova de trabalho SHA-256, idêntico ao do Bitcoin. Isso significa que o mesmo hardware de mineração ASIC pode ser usado para minerar qualquer uma das cadeias, e mineradores podem alternar entre Bitcoin e Bitcoin Cash com base na rentabilidade. Na prática, a taxa de hash do Bitcoin Cash é uma fração da do Bitcoin, já que a maioria do poder de mineração SHA-256 é direcionada à cadeia Bitcoin mais lucrativa. No entanto, o algoritmo de ajuste de dificuldade do Bitcoin Cash garante que blocos sejam produzidos no intervalo alvo de dez minutos independentemente do nível absoluto de taxa de hash.

O algoritmo de ajuste de dificuldade é um dos componentes de protocolo mais importantes do Bitcoin Cash. O ajuste de dificuldade original do Bitcoin, que recalcula a cada 2.016 blocos (aproximadamente duas semanas), era muito lento para acomodar as rápidas flutuações de taxa de hash que o Bitcoin Cash experimentava quando mineradores alternavam entre ele e o Bitcoin. Após o problemático período de Ajuste de Dificuldade de Emergência (EDA) em 2017, o Bitcoin Cash adotou um novo algoritmo em novembro de 2017 que ajustava a dificuldade com base em uma janela móvel de 144 blocos.

Em novembro de 2020, o Bitcoin Cash foi atualizado para o algoritmo de ajuste de dificuldade ASERT (Absolutely Scheduled Exponentially Rising Targets), também conhecido como aserti3-2d. O ASERT é um algoritmo matematicamente elegante que ajusta o alvo de dificuldade com base na diferença entre o tempo real decorrido e o tempo esperado desde um bloco de referência (o "bloco âncora"). Se blocos estão sendo produzidos mais rápido que o esperado, a dificuldade aumenta exponencialmente; se mais devagar, diminui exponencialmente. A designação "3-2d" refere-se a uma meia-vida de aproximadamente dois dias (especificamente 288 blocos no alvo de dez minutos), significando que uma duplicação ou redução pela metade sustentada da taxa de hash resultaria em um ajuste completo de dificuldade dentro de dois dias. O ASERT provou ser altamente estável, produzindo intervalos de bloco consistentes mesmo sob significativa volatilidade de taxa de hash.

A eficiência na propagação de blocos é crítica para uma rede com blocos grandes. O Bitcoin Cash adotou várias otimizações para garantir que blocos grandes possam se propagar rapidamente pela rede. Blocos Compactos (BIP 152), que permitem que nós reconstruam blocos a partir de IDs de transação em vez de dados completos de transações, reduzem dramaticamente a largura de banda necessária para propagação de blocos quando nós têm mempools sobrepostos. O protocolo Graphene fornece compressão ainda maior usando estruturas de dados probabilísticas para alcançar codificação de blocos quase ótima. O Xthinner é outro protocolo de compressão desenvolvido especificamente para o Bitcoin Cash que alcança aproximadamente 99,6 por cento de compressão para blocos típicos.

As políticas de retransmissão e mempool da rede são projetadas para suportar transações de zero confirmação confiáveis. Nós seguem uma regra estrita de primeiro visto, aceitando e retransmitindo apenas a primeira versão de uma transação que observam. Se uma segunda transação tentando gastar as mesmas entradas (uma tentativa de gasto duplo) for detectada, nós gerarão uma prova de gasto duplo e a propagarão pela rede, alertando comerciantes e outras partes interessadas. Essa infraestrutura fornece um nível de segurança razoável para aceitar transações não confirmadas para pagamentos cotidianos de baixo valor.

Smart Contract Capabilities

Embora o Bitcoin Cash seja projetado principalmente como um sistema de dinheiro eletrônico peer-to-peer, ele desenvolveu capacidades significativas de contratos inteligentes através de extensões à sua linguagem de scripting. Diferentemente do modelo de contratos inteligentes baseado em contas e Turing-completo do Ethereum, os contratos inteligentes do Bitcoin Cash operam dentro do modelo UTXO usando uma linguagem de scripting baseada em pilha que deliberadamente não é Turing-completa. Esse design fornece custos de execução previsíveis e evita a classe de vulnerabilidades associadas à computação ilimitada, enquanto ainda permite um conjunto surpreendentemente rico de instrumentos financeiros programáveis.

A linguagem de scripting do Bitcoin Cash foi progressivamente aprimorada através de uma série de atualizações de protocolo. Em maio de 2018, vários opcodes que haviam sido desativados no início da história do Bitcoin foram reativados, incluindo operadores de lógica bit a bit (OP_AND, OP_OR, OP_XOR), operadores aritméticos para números maiores e operações de manipulação de strings (OP_SPLIT, OP_CAT). Esses opcodes restaurados expandiram significativamente a expressividade dos scripts do Bitcoin Cash.

A introdução de OP_CHECKDATASIG e OP_CHECKDATASIGVERIFY em novembro de 2018 foi um avanço particularmente importante. Esses opcodes permitem que um script de transação verifique uma assinatura ECDSA contra dados arbitrários, não apenas a transação em si. Isso habilita contratos baseados em oráculos onde uma fonte de dados externa assina uma mensagem atestando alguma condição do mundo real (como um preço, evento climático ou resultado esportivo), e a execução do contrato depende do conteúdo dessa mensagem assinada. Essa capacidade abre a porta para mercados de previsão descentralizados, contratos de seguro e outros instrumentos financeiros que dependem de dados externos.

Os opcodes de introspecção nativos, introduzidos em maio de 2022, permitem que scripts de transação examinem as propriedades da transação que os contém. Scripts podem inspecionar o valor, script de bloqueio e dados de token tanto de entradas quanto de saídas dentro da mesma transação. Isso habilita contratos no estilo covenant — scripts que restringem como moedas podem ser gastas em transações futuras, não apenas quem pode gastá-las. Covenants habilitam padrões poderosos como cofres (restrições de gasto com bloqueio temporal para segurança), pagamentos recorrentes, exchanges descentralizados e mecanismos de votação on-chain.

O CashScript é uma linguagem de contratos inteligentes de alto nível para o Bitcoin Cash, análoga ao Solidity para o Ethereum. O CashScript permite que desenvolvedores escrevam contratos em uma sintaxe familiar, semelhante ao JavaScript, que é compilada para bytecode de script do Bitcoin Cash. A linguagem lida com a complexidade do design de contratos baseados em UTXO, incluindo introspecção de entrada/saída e verificação de assinatura, tornando-o acessível a desenvolvedores que podem não estar familiarizados com programação de baixo nível baseada em pilha. Contratos CashScript foram usados para construir exchanges descentralizados, serviços de custódia, plataformas de financiamento coletivo e outras aplicações.

A atualização CashTokens em maio de 2023 adicionou outra dimensão às capacidades de contratos inteligentes do Bitcoin Cash. Ao incorporar tokens fungíveis e não fungíveis diretamente no modelo UTXO no nível de consenso, o CashTokens habilita contratos baseados em tokens que são aplicados pelas regras de consenso da rede em vez de protocolos de sobreposição. Os tokens não fungíveis (NFTs) no CashTokens carregam um campo de "compromisso" — dados arbitrários anexados ao token — que podem ser lidos e validados por scripts de contratos inteligentes. Isso cria um mecanismo para manter estado on-chain através de múltiplas transações, uma capacidade que anteriormente era difícil de alcançar no modelo UTXO. Contratos podem usar NFTs como portadores de estado, atualizando os dados de compromisso a cada transação para implementar protocolos complexos de múltiplos passos.

A combinação de opcodes de introspecção, CashTokens e CashScript cria uma plataforma de contratos inteligentes que, embora fundamentalmente diferente do modelo do Ethereum, é capaz de implementar muitas das mesmas aplicações financeiras descentralizadas. Exchanges descentralizados, criadores de mercado automatizados, protocolos de empréstimo e organizações autônomas descentralizadas foram todos construídos ou prototipados no Bitcoin Cash. A abordagem baseada em UTXO oferece vantagens em termos de paralelização (UTXOs podem ser validados independentemente), privacidade (cada UTXO é independente) e previsibilidade (sem estado global para disputar), embora requeira padrões de design diferentes dos sistemas baseados em contas.

Monetary Policy

O Bitcoin Cash herda a política monetária do Bitcoin em sua totalidade. A oferta total de Bitcoin Cash é limitada a 21 milhões de moedas, e o cronograma de emissão segue o mesmo mecanismo de halving do Bitcoin. Essa política monetária compartilhada é uma consequência direta do fork: como o Bitcoin Cash se separou da blockchain do Bitcoin, começou com o mesmo histórico de emissão e continua com as mesmas regras de emissão futuras.

A recompensa por bloco começou em 50 BCH por bloco (herdada dos parâmetros de gênese do Bitcoin) e é reduzida pela metade a cada 210.000 blocos, aproximadamente a cada quatro anos. O primeiro halving ocorreu em novembro de 2012 (antes do fork, portanto é história compartilhada), reduzindo a recompensa para 25 moedas. O segundo halving em julho de 2016 a reduziu para 12,5 moedas. O terceiro halving em abril de 2020, que ocorreu após o fork e portanto foi específico da cadeia Bitcoin Cash, reduziu a recompensa para 6,25 BCH. O quarto halving em abril de 2024 a reduziu ainda mais para 3,125 BCH por bloco.

Esse cronograma de halving cria uma política monetária desinflacionária na qual a taxa de criação de novas moedas diminui ao longo do tempo, aproximando-se de zero assintoticamente. A última moeda de Bitcoin Cash deve ser minerada por volta do ano 2140. Nesse ponto, a receita dos mineradores consistirá inteiramente em taxas de transação.

O limite de oferta de 21 milhões e o cronograma de halving dão ao Bitcoin Cash as mesmas propriedades de escassez do Bitcoin. A oferta circulante no início de 2026 é de aproximadamente 19,8 milhões de BCH, representando mais de 94 por cento da oferta total que existirá. As moedas restantes serão distribuídas ao longo de mais de um século de recompensas de bloco decrescentes.

A abordagem do Bitcoin Cash para a transição de recompensas de bloco para compensação de mineradores baseada em taxas difere da estratégia do Bitcoin. A filosofia de escalabilidade do Bitcoin, que restringe o espaço de bloco para manter um mercado de taxas, depende implicitamente de altas taxas por transação para compensar mineradores à medida que as recompensas de bloco diminuem. O Bitcoin Cash adota a abordagem oposta: ao manter taxas baixas e blocos grandes, a rede visa gerar receita total de taxas suficiente através de alto volume de transações em vez de altas taxas por transação. Neste modelo, se cada transação paga uma taxa de um centavo mas a rede processa milhões de transações por bloco, a receita agregada de taxas pode ser suficientemente substancial para incentivar a mineração.

Esse modelo de taxas baseado em volume requer que o Bitcoin Cash alcance um throughput de transações significativamente maior que o do Bitcoin para fornecer incentivos equivalentes aos mineradores na era pós-subsídio. Defensores argumentam que isso é alcançável através do escalamento contínuo on-chain, já que a demanda global de pagamentos é enorme e mesmo uma participação modesta nas transações mundiais representaria milhões de pagamentos por dia. Críticos contra-argumentam que alcançar esse nível de adoção é incerto e que o modelo de baixas taxas pode criar incentivos insuficientes durante o período de transição.

A política monetária compartilhada entre Bitcoin e Bitcoin Cash significa que as duas cadeias estão em competição direta pelo poder de hash de mineração SHA-256. Mineradores alocam seus recursos para a cadeia que for mais lucrativa em qualquer momento dado, e os algoritmos de ajuste de dificuldade em ambas as cadeias acomodam essa alocação fluida. Na prática, a participação do Bitcoin Cash na taxa de hash total SHA-256 tem sido proporcional ao seu preço relativo, refletindo o comportamento econômico racional de mineradores que maximizam lucros.

Conclusion

O Bitcoin Cash representa uma continuação baseada em princípios da visão original do Bitcoin como dinheiro eletrônico peer-to-peer. Ao aumentar o limite do tamanho de bloco e buscar o escalamento on-chain, o Bitcoin Cash manteve as baixas taxas e transações rápidas que caracterizavam o Bitcoin inicial, tornando práticos os pagamentos cotidianos e microtransações que o whitepaper original imaginava.

A trajetória técnica do projeto tem sido marcada por melhorias de protocolo ponderadas e consequentes. O algoritmo de ajuste de dificuldade ASERT fornece produção de blocos estável sob condições voláteis de taxa de hash. A linguagem de scripting aprimorada, com opcodes restaurados e novos, permite contratos inteligentes sofisticados dentro das restrições de segurança do modelo UTXO. O CashTokens traz tokenização aplicada no nível de consenso ao protocolo Bitcoin pela primeira vez. O CashScript torna essas capacidades acessíveis a uma ampla comunidade de desenvolvedores. Juntos, esses avanços demonstram que o modelo UTXO pode suportar um rico ecossistema de aplicações descentralizadas mantendo suas propriedades fundamentais de simplicidade e segurança.

O debate sobre escalabilidade que levou à criação do Bitcoin Cash destacou uma tensão fundamental em sistemas descentralizados: o equilíbrio entre capacidade on-chain e o custo de operar nós completos. O Bitcoin Cash escolheu priorizar a capacidade de transações e a experiência do usuário, argumentando que os benefícios econômicos da adoção e uso generalizados superam os requisitos aumentados de hardware para operadores de nós. Esta é uma questão empírica cuja resposta se desdobrará ao longo dos próximos anos e décadas à medida que tanto Bitcoin quanto Bitcoin Cash continuam a evoluir em seus respectivos caminhos.

A sobrevivência e o desenvolvimento contínuo do Bitcoin Cash através de múltiplos mercados baixistas, forks contenciosos (notavelmente a divisão do Bitcoin SV em novembro de 2018) e esforço sustentado da comunidade demonstram a resiliência do projeto e a convicção de seus participantes. A rede processou centenas de milhões de transações desde o fork, manteve operação contínua e atraiu uma comunidade global de desenvolvedores, comerciantes e usuários que compartilham a crença de que dinheiro eletrônico peer-to-peer é uma tecnologia que vale a pena construir.

O sucesso a longo prazo do Bitcoin Cash depende de sua capacidade de atrair usuários e comerciantes que valorizem transações de baixas taxas e confiáveis, e de escalar sua infraestrutura para atender às demandas de uma rede de pagamentos global. As bases técnicas são sólidas, o roteiro é claro e a comunidade é comprometida. Se o Bitcoin Cash alcançará finalmente seu ambicioso objetivo de servir como dinheiro eletrônico para o mundo será determinado não por limitações técnicas, mas pelos efeitos de rede, dinâmicas de mercado e padrões de adoção que governam a evolução de todos os sistemas monetários.