O nonce é um valor utilizado uma única vez em comunicações criptográficas. Na blockchain, corresponde a um número aleatório ou arbitrário que os mineiros acrescentam a um bloco já processado por uma função de hash. Ao submeter novamente o bloco a hashing

No sector da blockchain e das criptomoedas, o nonce (“number used once” ou número utilizado uma única vez) é um valor arbitrário, exclusivo e de utilização única, fundamentalmente associado aos algoritmos de Proof of Work (PoW). Na criação de novos blocos, os mineradores precisam de encontrar um nonce específico que, quando combinado com outros dados presentes no cabeçalho do bloco e submetido a uma função hash criptográfica, produza um hash que cumpra o nível de dificuldade exigido. Este sistema garante que a geração de novos blocos requer um esforço computacional significativo, protegendo a integridade da rede.

No caso de criptomoedas como o Bitcoin, o nonce é absolutamente essencial. Os mineradores recorrem à experimentação contínua de diferentes valores de nonce, realizando cálculos de hash repetidos até identificarem um hash que corresponda ao nível de dificuldade exigido pela rede. Cada bloco validamente minerado contém um nonce exclusivo e válido, comprovando que o minerador executou o trabalho computacional necessário. Este mecanismo não só assegura a segurança da blockchain, como também regula a emissão de novas moedas, sendo um pilar do sistema económico das criptomoedas.

O conceito de nonce tem raízes na criptografia, onde era utilizado para evitar ataques de repetição (replay) e garantir a atualidade das mensagens. O white paper do Bitcoin, publicado por Satoshi Nakamoto em 2008, formalizou a inclusão do nonce na arquitetura da blockchain, tornando-o um elemento central do Proof of Work. Com a evolução da rede Bitcoin, o conceito de nonce foi adotado por outros projectos blockchain baseados em PoW e adaptado a diferentes modelos de consenso.

No plano técnico, o nonce ocupa 4 bytes no cabeçalho do bloco, o que permite aos mineradores tentarem cerca de 4,3 mil milhões de combinações possíveis. Quando todos os valores potenciais de nonce são testados sem que se obtenha um hash que satisfaça os critérios definidos, os mineradores alteram outros parâmetros do bloco — como o timestamp ou o Merkle root — e retomam a procura de um nonce válido. Atualmente, em operações avançadas de mineração, os circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) testam nonces a velocidades extraordinárias, elevando o hash rate global da rede Bitcoin para várias centenas de exahashes (EH/s) por segundo.

Apesar de ser uma componente estrutural essencial da tecnologia blockchain, o nonce coloca desafios e riscos específicos. Por um lado, o aumento contínuo da dificuldade de mineração faz crescer exponencialmente a energia necessária para encontrar um nonce válido, suscitando preocupações sobre a sustentabilidade ambiental do PoW. Por outro, a expansão dos mineradores ASIC acentuou o risco de centralização da mineração, podendo comprometer a descentralização da rede. Em situações específicas, quando o espaço do nonce se revela insuficiente para encontrar um valor conforme, a eficiência do processo de mineração pode diminuir, exigindo novos ajustes noutros parâmetros do bloco.

Enquanto número de utilização única, o nonce é indispensável ao ecossistema blockchain, sustentando o mecanismo de Proof of Work que garante a segurança e a imutabilidade das transações. Ao exigir que os mineradores efetuem cálculos computacionais extensivos para encontrar um nonce válido, as redes blockchain protegem-se eficientemente contra ataques maliciosos, preservando a integridade do sistema. Embora o desenvolvimento de mecanismos alternativos de consenso, como o Proof of Stake (PoS), tenha reduzido a importância do nonce em algumas novas arquiteturas blockchain, o seu papel nuclear nas criptomoedas tradicionais, como o Bitcoin, permanece incontestado e continua a ser o alicerce de um mercado global de criptoativos avaliado em biliões de euros.