Cobrindo o Bloco: Um Primer sobre Derivativos de Hashrate

Um passeio pelo que é um derivativo de hashrate, por que mineradores precisam de um, por que as tentativas anteriores travaram e como a tese mais ampla de “blockspace como classe de ativo” se conecta a isso. Baseado principalmente na pesquisa publicada pela Alkimiya.

1. O problema do minerador, numa frase

Um minerador que opera em escala industrial tem acesso a um mercado de futuros profundo e líquido pro preço da moeda que ele minera. Futuros de Bitcoin na CME, perps na BitMEX, opções de ETH na Deribit, é só escolher a venue. O que ele não tem é um mercado pra quantidade que vai minerar.

A fatia dele nos rewards da rede é (seu hashrate ÷ hashrate global) × (subsídio + fees), e três desses quatro números mudam debaixo dos pés dele sem aviso. Quando o BTC que ele está hedgeando finalmente cai na carteira do pool, o montante pode ser 30% menor do que o modelado, porque a dificuldade subiu, porque as fees caíram ou porque uma nova geração de ASICs empurrou o hashrate da rede pra cima.

Fazer hedge do preço de uma quantidade que você não consegue travar é fazer meio hedge. O derivativo de hashrate é o instrumento que cobre a outra metade.

2. O P&L do produtor, decomposto

A identidade canônica do lucro de um minerador PoW:

Lucro de Mineração = (Block Reward + Fees) × Preço × (hashrate_minerador / hashrate_global)
                     − (Custo de Energia + Depreciação de Hardware)

São cinco entradas. Três delas (Block Reward, Preço e hashrate_global) são variáveis macro que o minerador não controla. Outras duas, Energia e Depreciação de Hardware, ficam mais ou menos fixas depois que ele assina o contrato de energia e compra os rigs. A única variável de controle de verdade que sobra é hashrate_minerador, e ela está limitada pelos rigs que ele já tem.

A Alkimiya enquadra as variáveis macro como um “problema de três corpos” de forças desancoradas:¹

• O cronograma de emissão: halvings pré-programados, previsíveis no calendário, mas devastadores no modelo de fluxo de caixa.
• O ciclo climático: as estações de chuva em Sichuan e os domos de calor no Texas definem o custo médio de eletricidade da indústria.
• A iteração de hardware: a cada dois anos a próxima geração de ASIC redesenha a fronteira de hashrate por watt, e os rigs de ontem viram a depreciação de amanhã.

O ponto que mais pesa aqui é que hashpower não é fungível ao longo do tempo. Cada unidade de hashpower é única, e um TH/s de hoje é produzido com um cost basis diferente do TH/s de ontem.¹ Não dá pra carregar um TH/s pra frente a custo constante como se faz com um barril de petróleo. Essa não fungibilidade no tempo é justamente o que um mercado a termo deveria absorver, e é por isso que a falta de um dói tanto pra mineradores com financiamento de 36 meses sobre hardware de vida útil de 24 meses e com receita que reseta a cada época de dificuldade.

3. Como um forward de hashrate funciona na prática

Reduzido ao essencial, um derivativo de hashrate é um swap de energia transposto para blockspace. A Alkimiya descreve a construção diretamente:

“Espelha os swaps de energia encontrados em mercados de commodities tradicionais: um comprador paga ao produtor (no caso, mineradores/validadores da rede) um pagamento fixo em stablecoins que vesta ao longo da duração do contrato, enquanto o produtor paga todas as recompensas de validação segundo um determinado índice no mesmo período.”²

São duas pernas:

• Perna fixa. O comprador paga ao produtor um valor conhecido em stablecoin, à vista ou com vesting ao longo do tenor.
• Perna flutuante. O produtor entrega ao comprador todos os rewards atribuíveis a uma fatia contratada de hashrate dentro daquela janela, ou seja, subsídio do bloco mais fees de transação, na proporção (hashrate_contratado / hashrate_global).

Um exemplo concreto: um minerador de ETH vende 1 TH/s de rewards num contrato de 15 dias. Se o hashrate global ficar em torno de 1.000 TH/s no período, ele fica responsável por entregar aproximadamente 0,1% dos block rewards da rede nesses 15 dias, antes de fees do pool, aleatoriedade e custos do contrato.²

Um hedge de hashrate bem desenhado precisa fazer duas coisas ao mesmo tempo:²

1. Isolar o risco de atividade da rede: fees, congestionamento, demanda por inclusão.
2. Isolar o risco de preço do ativo da rede: o spot de BTC/ETH.

Por isso derivativos de ativos em staking, uma opção de stETH por exemplo, são um hedge ruim de hashrate. A paridade deles com o spot é apertada demais pra separar a receita do preço da moeda. Um swap sobre o índice (hashes por segundo no tempo, ou fees por byte no tempo) é a abstração certa, porque deixa você escolher exatamente quais exposições manter e quais descartar.

A forma geral do índice é “poder de validação por unidade de tempo indexado.”² Em PoW, hashes por segundo. Em PoS, stake por epoch. Em redes de armazenamento, GB-segundos. Em redes de proving ZK, provas por epoch. A construção não depende do mecanismo de consenso, e é dessa generalização que sai a tese mais ampla, à qual eu volto mais adiante.

4. O cemitério das tentativas anteriores

O mercado já tentou construir esse instrumento, e a maioria das tentativas morreu. A explicação da Alkimiya pro porquê é clínica:

“Índices/futuros de hashrate e tokens de gas falharam em atingir liquidez significativa. Esses mercados eram frequentemente opacos e onerosos para vendedor e comprador. Em outros casos, a demanda nunca se materializou porque a dificuldade de precificar ativos como gas tokens tornou confusa a provisão de liquidez on-chain e em exchanges centralizadas.”²

O fracasso costuma seguir o mesmo roteiro. A maioria dos emissores de contratos de cloud mining e de “tokens de hashrate” acabou comprando as próprias máquinas e absorvendo o estrago quando o mercado virou. O intermediário virou contraparte na prática, ficou com o risco de base e explodiu.

Uma história curta:

• 2014 a 2018: contratos de cloud mining. Genesis Mining, Hashflare e o resto. Vendiam hashrate antecipado pro varejo, muitas vezes em fraude declarada e, na melhor das hipóteses, em contratos discricionários opacos em que o emissor engolia toda variação adversa.
• Janeiro de 2020: BitOoda. Intermediou o primeiro swap de hashrate regulado nos EUA, entre a Coinmint e um comprador não revelado.³ OTC, não negociado em bolsa.
• Maio de 2020: futuros de hashrate da FTX. Liquidados contra a dificuldade média da rede num período fixo. Tinham especificação de verdade, mas a liquidez foi rala. Morreram junto com a FTX em novembro de 2022.
• Final de 2022 em diante: Luxor Hashrate Forwards. OTC, liquidados contra o Hashprice Index da Luxor e condicionados à participação no pool da Luxor. Segundo materiais da própria Luxor, já passaram de US$ 500mm em volume OTC acumulado.⁴
• Maio de 2024: Luxor × Bitnomial. Primeiros derivativos de mineração de Bitcoin regulados pela CFTC nos EUA. Contrato de 1 PH, tenor mensal, mark-to-market diário, cotação em USD.⁵

Os modos de falha que se repetem:

1. O emissor centralizado fica com o risco e explode (cloud mining).
2. A liquidez nunca decola, porque precificar o índice é difícil e os order books são finos (futuros de hashrate da FTX, gas tokens).
3. A liquidação física é operacionalmente dolorosa. Você precisa entregar hashrate de verdade, ou seja, precisa ser um pool, ou seja, o único emissor viável é uma operação de mineração verticalmente integrada (é o moat estrutural da Luxor, e também o gargalo dela).
4. Colapso da venue (FTX, de novo).

A pergunta interessante é quais desses são fundamentais ao instrumento e quais são acidentes de quem construiu a primeira versão. A aposta on-chain, que é a aposta da Alkimiya, é que a maioria é acidente e que um protocolo bem desenhado consegue contornar os quatro. A aposta concorrente, a das venues reguladas, é que o gargalo está na infraestrutura regulatória e de liquidação, e não no desenho do protocolo. As duas podem estar certas, pra segmentos de cliente diferentes.

5. A forma do instrumento on-chain

Sem prescrever uma implementação específica, a versão on-chain desse instrumento tem alguns invariantes que dá pra nomear:

• O underlying é um índice de rede, e não uma moeda. O que liquida é uma leitura quantitativa da rede (hashes por segundo, fees por byte, dificuldade, baseFee, stake por epoch), em média ou amostrada num tenor definido. Por construção, o instrumento não depende do mecanismo de consenso.
• O oráculo é o problema mais difícil do protocolo. Quem publica a leitura do índice na hora da liquidação controla o resultado do contrato. Os designs variam (redes de oráculo federadas puxando dados dos pools, commits on-chain do estado da chain, índices transparentes calculados de forma determinística a partir dos dados da chain), mas todo derivativo de hashrate on-chain vive ou morre conforme o seu oráculo seja ou não credivelmente neutro.
• A liquidação não precisa mover hashrate físico. O minerador não precisa “entregar” hashrate. Basta entregar, ou receber, o fluxo de caixa que esse hashrate produz, e esse fluxo dá pra observar nos dados da chain ou do pool sem ninguém encostar em hardware.
• O estilo de liquidação é uma escolha de segmentação de cliente. Mark-to-market contínuo (o jeito de perp-DEX) atende especulador que entra e sai. Liquidação pela média do período (o jeito de conta de luz) atende prestador de serviço que quer custo mensal previsível sobre os insumos que consome. São instrumentos complementares, não concorrentes.

O leque de clientes também é mais amplo do que às vezes se supõe. Minerador fazendo hedge de receita é o caso óbvio. Menos óbvio, e cada vez mais relevante, é o lado da demanda: paymasters, carteiras, bridges, batchers de L2, exchanges e market makers que pagam fees on-chain variáveis e prefeririam cotar custo fixo pros seus usuários.⁶ No enquadramento da Alkimiya, serviços on-chain que liquidam com frequência numa base layer têm a mesma necessidade de hedge que uma utility fazendo orçamento contra o preço da energia. Eles querem que a fatura mensal de fees seja previsível, aconteça o que acontecer dentro do período no mercado spot de fees.

O regime de fees pós-Ordinals tornou isso real. As fees de transação de BTC já saltaram de 20× a 500× durante eventos de mint.⁶ Quem tinha um modelo de negócio que assumia que “fee de BTC é praticamente de graça” (e muitas bridges e batchers de L2 foram construídos exatamente em cima dessa hipótese) descobriu que tinha um problema de volatilidade de fee que nem sabia que tinha, e que não existia mercado onde fazer hedge disso.

6. A tese: blockspace como classe de ativo

Derivativos de hashrate já são interessantes por si só. A aposta maior, que a Alkimiya vem fazendo desde os primeiros textos, é que eles são o primeiro instrumento de uma classe de ativo bem mais ampla.

O argumento passa por toda commodity que já se industrializou:

“Usando tickets de arroz como base, os mercadores desenvolveram muitos contratos derivativos hoje comumente negociados, como vendas a descoberto, forwards e opções… o volume desses contratos financeiros é muito maior que o volume das commodities físicas.”²

A Bolsa de Arroz Dōjima (1697) deu origem aos futuros. A Chicago Board of Trade (1848) deu origem ao complexo moderno de grãos. Em todos os casos o mercado de papel acabou superando o físico em volume por uma ordem de grandeza ou mais. A Alkimiya resume isso num slogan: “o que é precificado é gerenciado.”⁶

Nessa narrativa, blockspace é a commodity de base da economia on-chain. Toda transação demanda, todo minerador e validador oferta. Tem um preço de equilíbrio (gas, em milhões de pequenos leilões). Tem valor no tempo: blockspace amanhã vale menos que blockspace hoje, porque o NFT de amanhã pode ter esgotado e a taxa de juros de amanhã pode estar mais baixa.² Todas as condições pra um mercado de papel estão presentes, e mesmo assim ainda não existe nenhum mercado de papel em escala.

E a construção generaliza. A mesma estrutura de swap funciona em qualquer mecanismo de consenso, trocando só o índice:

• PoW: hashes por segundo → forwards de hashrate.
• PoS: stake por epoch → swaps de yield de staking.
• Storage (Filecoin, Arweave): GB-segundos → forwards de armazenamento.
• Redes de proving ZK: provas por epoch → forwards de poder de proving.

O guarda-chuva da Alkimiya pra isso é “mercados de capital de consenso”. Todo mecanismo de consenso produz um índice quantitativo, e todo índice quantitativo pode ser o underlying de um forward.²

O argumento de fechamento é que duas tendências vão moldar a produção de blockspace na próxima década, a industrialização e a financialização.¹ A industrialização aconteceu principalmente entre 2017 e 2022, quando a mineração deixou de ser hobby e passou para empresas verticalmente integradas, com contrato de energia, linha de fornecimento de ASIC e balanço pra defender. A próxima perna é a financialização. A dúvida é quem captura primeiro o flywheel de liquidez, o primitivo on-chain ou o de venue regulada, e se o lado da demanda (serviços fazendo hedge de conta de fees) vai acabar puxando mais volume que o lado da oferta (mineradores fazendo hedge de receita), o que inverteria a sequência convencional.

7. O que fica de tudo isso

Algumas afirmações mais afiadas que saem do que veio antes:

1. Um derivativo de hashrate é um swap sobre poder_de_validação × tempo. Não sobre o preço da moeda, nem sobre a dificuldade isolada, nem sobre equity de minerador. Acertando o índice, o resto do desenho vem junto.
2. Os dois modos de falha que importam são “o emissor fica com o risco” e “o oráculo é frágil”. O primeiro é o que mata o cloud mining. O segundo foi o que deixou os futuros de hashrate da FTX à míngua. Liquidação bilateral on-chain com um oráculo credivelmente neutro resolve os dois, mas o problema do oráculo é difícil de verdade, e o “credivelmente neutro” está carregando muito peso nessa frase.
3. O estilo de liquidação é escolha de segmentação de cliente. Pools com média de período servem utilities, mark-to-market contínuo serve especulador. São instrumentos complementares, não concorrentes, e um mercado maduro precisa dos dois.
4. O lado da demanda pode surpreender pra cima. Os clientes de verdade podem não ser mineradores fazendo hedge de receita, e sim paymasters, operadores de L2 e bridges fazendo hedge de conta de fee. Isso inverte a sequência convencional de “construa primeiro o hedge do produtor”.
5. A tese pra discordar, se você quiser discordar: que blockspace é parecido o bastante com uma commodity física pra sustentar um mercado de papel 10× maior que ele. A favor, é um recurso medido, exaurível, com timestamp e preço de equilíbrio. Contra, os subsídios expiram, a demanda vem em rajadas e é movida por eventos, e as chains por baixo continuam mudando de jeitos que nenhuma commodity jamais mudou.

O instrumento é real, a matemática é simples, e o padrão histórico (Dōjima → CBOT → toda commodity desde então) sugere que essa classe de ativo vai acabar existindo. Qual implementação vence ainda está em aberto. Pra mim o espaço de design interessante está no oráculo, na cadência de liquidação e em qual lado do mercado, oferta ou demanda, vai acabar escrevendo o contrato marginal.

Notas