Evolução do Bitcoin Físico: De Casascius a Tapsigner

Artigo de Juan Galt

Tradução: Saoirse, Foresight News

A natureza digital do Bitcoin é sua vantagem central. Com suas características programáveis, o Bitcoin permite auto-custódia, tornando muito mais difícil o roubo ou apreensão de ativos. Ao mesmo tempo, sua forma digital permite transferência extremamente rápida, permitindo que transferências e liquidações de valor em todo o mundo sejam concluídas em poucos minutos.

Mas o Bitcoin também enfrenta controvérsias devido à sua natureza intangível. No estado nativo, o Bitcoin não pode ser tocado nem facilmente segurado nas mãos; as pessoas só conseguem compreendê-lo por meio da imaginação e da compreensão, o que se torna um grande obstáculo para sua aceitação pelo público em geral. Há mais de dez anos, empreendedores e criadores têm tentado constantemente materializar o Bitcoin, buscando preservar suas características fundamentais semelhantes às do dinheiro em espécie. Embora ninguém tenha resolvido completamente todos os desafios até agora, essas investigações já produziram muitos resultados e deram origem a uma grande quantidade de produtos físicos clássicos.

Fonte da imagem: Stacks Bowers Galleries

O Casascius Bitcoin foi cunhado pela primeira vez em 6 de setembro de 2011, quando o preço do Bitcoin era de apenas 8 dólares. É indiscutivelmente o objeto físico de Bitcoin mais icônico da história, e desde então surgiram inúmeras cópias. O nome deriva do nome de usuário de Mike Caldwell no fórum Bitcointalk. Muitas das ideias de design estabelecidas por este tipo de moeda serviram como referência importante para diversos produtos físicos de Bitcoin subsequentes.

Um dos principais desafios para a implementação física de bitcoins é a guarda da chave privada. Os bitcoins são ativos digitais nativos que operam com base em pares de chaves criptográficas públicas e privadas; a chave privada, como informação confidencial, gera a chave pública por meio de um algoritmo criptográfico específico para bitcoins. Mike Caldwell gerou a chave privada em um dispositivo offline, imprimiu-a e a fixou sobre uma moeda de metal precioso, provavelmente eliminando qualquer cópia de backup da chave privada armazenada no computador. Ele também publicou detalhadamente todo o conjunto de medidas de segurança em seu site pessoal, disponibilizando-as para revisão por potenciais compradores.

A chave privada impressa será coberta por adesivos anti-tamper especializados; ao ser removido, o adesivo deixa marcas celulares claras na superfície. O comprador pode assim determinar se a chave privada de moedas adquiridas de terceiros já foi acessada anteriormente.

A gestão da chave privada é o maior risco de segurança no processo de criação de bitcoins físicos. A solução da CasaSius, por sua vez, baseia-se na confiança do usuário nos desenvolvedores. Segundo os padrões da indústria na época, Mike Caldwell agiu com transparência e rigor, mantendo até hoje uma excelente reputação, e a confiança dos usuários foi recompensada. Esses colecionáveis hoje possuem, além do valor intrínseco do próprio bitcoin e do valor dos metais preciosos, uma significativa premium de colecionador, proporcionando aos detentores retornos substanciais.

Em novembro de 2013, o Casascius Coin foi oficialmente descontinuado. A Financial Crimes Enforcement Network (FinCEN), subordinada ao Departamento do Tesouro dos EUA, informou Mike Caldwell que a cunhagem de bitcoins físicos foi classificada como um negócio de transferência de fundos, exigindo o cumprimento de rigorosos requisitos de conformidade. Além disso, o mecanismo de confiança centralizada no processo de geração de chaves privadas o tornou um alvo de atenção das autoridades regulatórias.

Um ano após a descontinuação do Casascius, o RavenBit foi oficialmente lançado para resolver o problema de confiança na cunhagem de bitcoins físicos, buscando descentralizar o processo de cunhagem. O RavenBit tem aparência muito semelhante ao Casascius, mas não vem com a chave privada pré-instalada e o adesivo anti-tamper está desselado. Os usuários podem gerar seus próprios pares de chaves, colar na moeda e depois aplicar o adesivo anti-tamper.

Teoricamente, esse design realiza a descentralização do direito de cunhagem, representando uma ruptura. No entanto, na prática, ele apenas gerou uma grande quantidade de cunhadores individuais sem marca nem reputação, e muitos dos dispositivos de escritório usados para gerar chaves privadas podem conter software malicioso. Quando você recebe um RavenBit de outra pessoa, não há como saber se o remetente mantém uma cópia da chave privada ou se tomou medidas de segurança adequadas.

O projeto RavenBit já foi encerrado há muito tempo, mas ele também trouxe lições para toda a indústria: para realmente materializar o Bitcoin, é necessário contar com tecnologias mais avançadas.

Para resolver completamente o problema de confiança na cunhagem de bitcoins físicos em cenários centralizados e descentralizados, a fabricante de carteiras de hardware Coinkite desenvolveu o Opendimes. Trata-se de um dispositivo de hardware minúsculo projetado especificamente para armazenar ativos bitcoin em forma de título ao portador. O co-fundador da Coinkite, NVK, em entrevista à Bitcoin Magazine, discutiu a motivação por trás do desenvolvimento do produto: “O Bitcoin é uma moeda digital; tudo o que fazemos é criar cópias físicas dele. Talvez, no futuro, alguém consiga quebrar manualmente o algoritmo secp256k1, mas, atualmente, gerar chaves Bitcoin válidas sempre exige um computador — o computador é a ferramenta de cunhagem atual.”

Opendimes foi projetado com base nesse princípio central. O dispositivo possui um chip integrado capaz de gerar automaticamente um par de chaves pública e privada, armazenando com segurança a chave privada por meio de uma estrutura anti-tampering baseada em silício.

Ao inicializar o dispositivo, o usuário precisa importar um arquivo ou outro tipo de valor de entropia aleatória; o chip combina esses dados para gerar uma carteira Bitcoin. Essa lógica de geração de chaves aberta, combinada com entradas de entropia de alta qualidade, garante ainda mais a segurança da chave.

Conecte o Opendimes ao computador como um pen drive comum para visualizar a chave pública da carteira; o saldo da conta também pode ser consultado em tempo real no explorador de blocos. Os usuários podem transferir bitcoins para o dispositivo, mas, se desejarem retirar os ativos, devem fisicamente destruí-lo. Essa ação ativa o circuito para ler a chave privada, ao mesmo tempo em que deixa marcas visíveis de dano no dispositivo.

Opendimes representa uma grande inovação no campo da tecnologia de ativos nominativos. Lançado em 2016 por apenas US$ 13, seu preço atual, afetado pela inflação, é de cerca de US$ 20. O produto tornou-se um ícone da indústria, sendo incorporado por diversos artistas em obras de arte de luxo baseadas em Bitcoin, e gradualmente se consolidou como um símbolo da cultura da comunidade Bitcoin.

Para carteiras de hardware, um preço de 13 a 20 dólares não é alto, e o modelo de armazenamento autônomo do usuário resolve eficazmente o problema de confiança na cunhagem. No entanto, seu preço e design ainda estão muito distantes dos valores em dinheiro de uso cotidiano. Considerando apenas o custo do hardware, o limiar de 20 dólares não é baixo. Referindo-se ao prêmio aproximado de 20% das Casascius Coins, um Opendimes precisa conter pelo menos 100 dólares em Bitcoin para corresponder ao custo do hardware e ter valor de circulação, o que impede seu uso na maioria das transações cotidianas de pequeno valor.

Além disso, este dispositivo em formato de pen drive, embora com um estilo único, não permite exibir visualmente as informações de ativos internos. Cada dispositivo é único e não possui a propriedade de intercambiabilidade do dinheiro em espécie. A indústria também percebeu a necessidade de desenvolver soluções alternativas com menor custo e maior universalidade.

A fabricante belga de carteiras de hardware Satochip lançou o produto aberto Satodime, baseado na ideia da Opendimes. Com formato semelhante ao de um cartão bancário, suas funções principais são próximas às da Opendimes, permitindo gerar pares de chaves públicas e privadas do Bitcoin, e algumas versões também suportam assinatura de transações. Os usuários podem interagir com o dispositivo por meio de um aplicativo móvel, utilizando a funcionalidade de comunicação de campo próximo (NFC). O produto também está disponível em outras formas, como anéis e moedas físicas, todas contendo o mesmo chip interno e funcionalidades idênticas.

Em compras em grande quantidade, o preço unitário do Satodime pode chegar a 13 euros, sendo mais acessível que os Opendimes e aproximando-se mais do padrão de uso de dinheiro em espécie cotidiano, embora a diferença ainda seja significativa. O Satodime é, por natureza, uma carteira de hardware de alta segurança e não foi projetado como meio de circulação de dinheiro diário. O custo elevado desses microchips de alto desempenho impede que o preço do produto caia abaixo da barreira de 10 dólares por enquanto.

Para que o bitcoin físico tenha valor comercial de adoção em massa, a que nível os custos de hardware precisam ser reduzidos?

De acordo com dados do Federal Reserve, o custo de produção de cédulas em dólar varia entre 4,1 e 11,3 centavos de dólar. Quanto menor o valor nominal da cédula, maior o custo unitário de produção; para cédulas de 1 dólar, há até uma perda de 4,1% na fabricação.

Com base nisso, o custo de hardware de um Bitcoin físico carregando 20.000 satoshis (equivalente a aproximadamente 16 dólares no preço atual da moeda) deve ser mantido abaixo de 1 dólar. No entanto, a maioria absoluta dos chips capazes de executar o algoritmo criptográfico do Bitcoin ainda não atinge esse requisito de custo. Contudo, o chip NTAG X DNA lançado pela NXP trouxe esperança para a indústria.

Este chip utiliza um design de antena de adesivo fino, com espessura de apenas alguns milímetros, e pode executar diversos algoritmos criptográficos, como o Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica (ECDSA) e a Criptografia de Curva Elíptica (ECC), suportando geração de chaves, assinatura de transações e criptografia de informações. No entanto, ele não possui incorporada a curva criptográfica secp256k1 específica para Bitcoin e, portanto, não pode executar programas relacionados ao Bitcoin nativamente.

Mesmo assim, o preço unitário de cerca de 3 dólares quando os chips NTAG 2025 estiverem em abundância demonstra que há grande potencial de redução de preços para chips criptografados.

Infelizmente, a forma de cédulas de papel dobráveis usadas no dia a dia pode danificar chips precisos. A equipe da Coinkite também verificou pessoalmente esse problema durante o desenvolvimento de hardware para ativos bitcoin em nome.

O produto criado pela empresa OfflineCash é a solução mais semelhante em aparência às cédulas tradicionais. Este bilhete de valor em bitcoin incorpora um chip NFC da série NTAG, no qual é armazenada uma chave gerada pelo usuário, enquanto a empresa mantém uma segunda chave em seus servidores, formando juntas uma carteira de assinatura multiassinatura 2 de 2. A chave no servidor possui um bloqueio temporal; após expirar, a carteira multiassinatura se torna uma carteira de assinatura única, permitindo que o usuário retire seus ativos. Essa solução tenta contornar os riscos de confiança associados à cunhagem tradicional, mas acaba gerando novos problemas relacionados à cunhagem descentralizada. No entanto, não se pode negar que sua aparência de cédula é altamente atraente e possui valor colecionável.

Desenvolver um chip NTAG nativamente compatível com o algoritmo do Bitcoin exige investimentos iniciais de milhões de dólares. Se a equipe de desenvolvimento não for composta por profissionais da área de criptomoedas, há grande facilidade de surgirem vulnerabilidades durante a adaptação do programa criptográfico do Bitcoin. Além disso, esse tipo de chip deve ser totalmente aberto para garantir que não haja backdoors.

Como ativo em nome ao portador, o Bitcoin físico enfrenta outro problema fundamental: mesmo que se crie um载体 de hardware barato e semelhante a uma nota, como o Bitcoin é intrinsecamente um ativo digital, o usuário precisa estar conectado à internet para verificar se o dispositivo realmente contém ativos válidos.

Se optar por confiar na instituição emissora e reconhecer o valor de troca indicado no bilhete, embora resolva o problema de verificação, desvia-se do princípio original do Bitcoin de autogestão e desconfiança em dinheiro. Claro, em regiões com um ambiente regulatório favorável, esse modelo pode ser implementado.

Em resumo, produtos como o OfflineCash, que combinam um chip de segurança com a forma de papel-moeda, embora tenham uma ideia atraente, ainda têm um longo caminho a percorrer antes de serem adotados em larga escala. Além disso, atualmente, esses produtos são um pouco "excessivos em funcionalidades" — pois não existe ainda um sistema de troco em bitcoin no mercado, e o troco após compras continua sendo fornecido em moeda fiduciária. Talvez somente em um futuro onde o bitcoin seja totalmente adotado, eles possam realmente desempenhar seu valor.

Within the foreseeable future, Coinkite believes that card form is superior to paper bills, which is why the company launched Tapsigner.

O Tapsigner é equipado com o chip NFC Bitcoin desenvolvido pela Coinkite, cujo desempenho é comparável ao NXP NTAG X DNA, oferecendo funcionalidades aprimoradas e custo relativamente mais elevado. O produto apresenta um design familiar de cartão de débito, incorpora um chip de segurança, suporta pagamentos por toque NFC e disponibiliza várias opções de design externo para escolha.

O chip possui funcionalidade completa de carteira Bitcoin, com o programa criptográfico secp256k1, capaz de gerar e armazenar com segurança chaves privadas, além de realizar a assinatura de transações internamente no dispositivo, com a transmissão das informações por meio de um dispositivo móvel complementar. O aplicativo móvel também permite aos usuários verificar as informações da transação, atuando como auxiliar de segurança.

O Tapsigner pode funcionar como um portador de ativos anônimos, mas é mais adequado como uma carteira de hardware recarregável. Assim como um cartão bancário comum, ele permite pagamentos direcionados de valores fixos em Bitcoin, resolvendo perfeitamente o problema do troco, além de ser compatível com as principais funcionalidades de pagamento por toque.

Este produto tem um preço unitário de aproximadamente 20 dólares, e seu lançamento trouxe o foco do desenvolvimento de pagamentos em bitcoin de volta ao varejo físico e à integração ecológica com softwares financeiros e de pagamento de empresas principais, enquanto plataformas como Cashapp e Square também estão impulsionando fortemente esse processo.