Como funcionam as transações de criptomoedas?

Criptomoeda é uma forma de valor puramente digital, livre do controle de qualquer pessoa, empresa ou governo.  

Ao contrário das moedas tradicionais, onde seu saldo de conta digital pode ser trocado por notas físicas, as transações de criptomoeda são simplesmente entradas de dados registradas em um livro-razão distribuído e imutável, chamado de blockchain.

Em blockchains populares como Bitcoin, Ethereum e Algorand, nenhuma criptomoeda é realmente trocada entre as pessoas. Em vez disso, os dados de propriedade associados às carteiras de criptomoeda de ambas as partes são atualizados na blockchain cada vez que uma transação é processada.

A tecnologia blockchain permite que esses tipos de transações sejam propostas, processadas e registradas por uma rede global de voluntários – chamada de "nós". Esses computadores trabalham juntos para garantir unanimemente que apenas transações válidas sejam concluídas e armazenadas de forma imutável no livro-razão.

Antes de olhar para o processo passo a passo de como uma transação de criptomoeda é criada, transmitida, verificada e processada, é importante entender os elementos individuais envolvidos em tornar esses tipos de transações ponto a ponto possíveis.

Três componentes principais são necessários para completar um pagamento em criptomoeda:

• Carteira de criptomoeda
• Rede blockchain
• Criptomoeda para pagar pela transação/gas fee da blockchain

As carteiras de criptomoeda podem ser amplamente classificadas como sendo uma carteira quente ou uma carteira fria, dependendo se estão permanentemente conectadas à internet ou não. 

As carteiras quentes são softwares baixados em computadores desktop, celulares ou outros dispositivos inteligentes. Essas estão constantemente conectadas à internet e permitem que os usuários recebam e transfiram fundos rapidamente. 

As carteiras frias são dispositivos de hardware como pen drives especializados que precisam ser conectados manualmente a um dispositivo inteligente para fazer ou receber transferências. Ao contrário das carteiras quentes, as carteiras frias não mantêm uma conexão constante com a internet. Embora muitos sintam que as carteiras frias são menos convenientes de usar do que as carteiras quentes, elas são vistas como significativamente mais seguras.

Ao contrário das notas de papel em suas carteiras de dinheiro, a criptomoeda não é realmente armazenada em uma carteira de criptomoeda. 

As posses de criptomoedas são registradas na blockchain, e o acesso a esses fundos é controlado usando uma carteira. Uma carteira de criptomoedas armazena os endereços que são usados para interagir com os fundos alocados na blockchain. Se as chaves forem perdidas, o acesso a quaisquer fundos associados à carteira também é perdido.

Cada carteira de criptomoedas tem sua própria chave pública e chave privada. As chaves são uma parte essencial de uma carteira de criptomoedas e são usadas para: 

• Provar quem possui fundos na blockchain
• Assinar digitalmente e aprovar transações de saída
• Criar endereços de carteira visíveis ao público

Usando um tipo de fórmula criptográfica unidirecional, as chaves de carteira públicas e privadas estão matematicamente ligadas. A chave privada é usada para criar a chave pública. A criptografia de Curva Elíptica (ECC) é um dos principais métodos de criptografia de chave pública usados para gerar chaves para carteiras de criptomoedas, incluindo todas as carteiras de Bitcoin. 

Se você está interessado em saber mais, pode conferir o artigo do Kraken Learn Center Como as criptomoedas usam criptografia?

O que torna essas chaves seguras é que apenas a pessoa que possui a chave privada pode criar a chave pública e provar a propriedade dos fundos associados à carteira. A criptografia torna virtualmente impossível decifrar qual é a chave privada a partir da chave pública.

Aqui está um exemplo para visualizar este conceito. Imagine ter um número de um milhão de dígitos. A partir desse número de um milhão de dígitos, você tem que identificar um par específico de dois números que foram somados para formar esse número. Por causa de todas as possíveis soluções para esse problema, encontrar a combinação certa levaria uma enorme quantidade de tentativas e erros. 

No entanto, uma vez que a solução é encontrada, é fácil para qualquer outra pessoa no mundo verificar por si mesma que você encontrou a resposta certa. Afinal, seria apenas uma questão de somar os números e verificar se correspondia ao número de um milhão de dígitos.

Essa dificuldade em encontrar uma solução, mas a facilidade de verificar a solução uma vez encontrada, está no cerne das transações cripto. Esse uso da criptografia é o que permite que as transações cripto operem — de forma confiável, segura e econômica.

A ECC leva isso ainda mais longe, usando um sistema complexo de linhas que se cruzam através de um tipo especial de curva em um gráfico. Cada vez que cruza a curva, a linha muda de direção perpendicularmente, e assim por diante. A chave pública, neste caso, é os primeiros e últimos pontos que a linha cruza após um número secreto de vezes.

A chave privada, neste caso, é o número secreto de movimentos feitos para ir do ponto A ao ponto final na curva.

Além das chaves públicas e privadas, está o endereço da carteira cripto.

Isso é criado pegando a chave pública (que, por sua vez, foi criada a partir da chave privada) e passando-a por um algoritmo de hash criptográfico. Este é outro tipo de algoritmo matemático unidirecional que pega qualquer entrada e a transforma em uma string aleatória de comprimento fixo de código alfanumérico chamada de "hash". 

Os códigos hash são considerados "únicos" e "determinísticos". Isso significa que cada entrada cria um código hash totalmente único que é exatamente o mesmo valor toda vez que é executado pelo algoritmo. 

Assim como as chaves públicas e privadas, é impossível visualizar um hash e saber qual entrada o criou.

Esse hash, que serve como um endereço de carteira cripto, é o que as pessoas compartilham para receber transações de criptomoeda.

As carteiras quentes armazenam suas chaves online dentro do próprio software da carteira. 

Embora tenha o benefício de permitir que os usuários enviem e recebam transações de forma contínua, também os torna vulneráveis a ataques de criminosos cibernéticos.

As chaves privada e pública de uma carteira fria são armazenadas offline dentro do dispositivo físico.

Isso torna os ataques online a carteiras frias quase impossíveis. No entanto, a desvantagem é que cada vez que um usuário deseja fazer uma transferência, ele precisa conectar sua carteira fria a um computador ou dispositivo inteligente.

Para os detentores de longo prazo que negociam com pouca frequência, isso não é um grande problema. No entanto, para os traders mais ativos, que frequentemente transferem fundos entre diferentes endereços, esse nível de segurança adicional pode ser um inconveniente.

Se você quiser saber mais sobre as diferentes vantagens e desvantagens dos métodos de armazenamento de criptomoedas, confira o artigo do Kraken Learn Center Como manter a criptomoeda segura.

Uma blockchain é um tipo de tecnologia de livro-razão distribuído. Em resumo, uma blockchain é um sistema para registrar dados que é gerenciado e mantido por uma comunidade aberta, em vez de uma única autoridade.

Qualquer pessoa no mundo pode participar da execução de uma rede blockchain pública, desde que tenha acesso à internet e a um dispositivo inteligente. A maioria das redes blockchain toma medidas para "descentralizar" as plataformas, garantindo que nenhuma pessoa ou autoridade central possa controlar o livro-razão da blockchain.

As pessoas que dedicam voluntariamente seu tempo para se tornarem participantes ativos em uma rede blockchain são conhecidas como "nós". Os nós podem realizar uma variedade de tarefas, desde manter um histórico completo de transações até realizar a tarefa crucial de validação de dados.

Uma blockchain pode ser vista como uma string virtual de caixas (ou "blocos"), onde cada caixa contém uma quantidade de dados. Para redes de criptomoedas, os dados nessas caixas são principalmente informações de transação – quem transferiu o quê, para quem e a que hora. 

À medida que novas transações são transmitidas para a rede, novos blocos devem ser criados, preenchidos com os novos dados, verificados e adicionados à cadeia. 

Todos os blocos adicionados à blockchain são permanentes e imutáveis, o que significa que é impossível voltar e alterar as informações armazenadas no bloco finalizado. É por isso que o papel da validação de dados é tão importante. Qualquer dado de transação deve ser verificado unanimemente por todos os nós na rede para garantir que apenas transações válidas sejam processadas. 

Como não há uma única autoridade gerenciando a rede, um sistema automatizado é usado para garantir que todos os nós estejam de acordo com os novos dados sendo comprometidos à blockchain. Este sistema, conhecido como mineração em redes blockchain como o Bitcoin, é projetado para deter agentes maliciosos de corromper a rede com transações inválidas.

Este sistema é conhecido como um mecanismo de consenso.

Embora diferentes blockchains usem diferentes tipos de mecanismos de consenso, todos buscam alcançar este mesmo objetivo — manter informações precisas sobre propriedade e transações.

Prova de trabalho e prova de participação são os sistemas mais comuns usados em criptomoedas.

Para compensar os nós por seu esforço, todos os usuários de criptomoedas são obrigados a pagar uma taxa de transação para que seus pagamentos sejam processados, às vezes conhecida como taxa de gás.

Isso cobre os custos computacionais associados à execução de um nó e os incentiva financeiramente a continuar operando na rede.

As taxas podem variar dependendo da blockchain, bem como do quão congestionada a rede está no momento.

Em alguns casos, os usuários podem anexar uma gorjeta além da taxa de transação para incentivar os validadores a priorizar seus pagamentos em relação a outros na fila.

Agora que está claro quais componentes compõem o processo de transação cripto, vamos ver como um pagamento funciona do início ao fim.

O processo abaixo é específico para a rede Bitcoin — alguns dos detalhes mais finos podem diferir ligeiramente em outras redes blockchain, como Ethereum, Ripple ou Solana. 

Também vale a pena notar que quase todos os passos listados abaixo são realizados automaticamente pelo código subjacente do protocolo Bitcoin e dos nós da rede. Tudo o que o usuário do Bitcoin precisa fazer é inserir a quantidade de cripto que deseja enviar, copiar e colar o endereço público da carteira do destinatário e clicar em enviar.

O processo de envio de uma transação consiste em três fases:

1. Transacionando
2. Transmitindo
3. Liquidação

Abaixo está um exemplo das várias etapas que ocorrem na blockchain do Bitcoin. Esse processo é o que permite que o bitcoin opere como um sistema de dinheiro eletrônico ponto a ponto.

Vamos supor que Ben já passou pelo processo de comprar bitcoin e agora quer enviar 1 bitcoin (BTC) para Olivia. Lembre-se, Ben pode enviar unidades menores de bitcoin chamadas satoshis, mas usaremos um bitcoin inteiro por simplicidade.

1. Olivia envia a Ben seu endereço de carteira pública.
2. Ben pega o endereço de carteira pública de Olivia e cria uma mensagem de transação que contém informações sobre a transação pretendida (de onde veio o um bitcoin de Ben, para onde está indo, quanto troco deve ser devolvido a Ben na forma de UTXO e qual é o valor da taxa anexada).
3. Essa mensagem de transação é processada por um algoritmo de hash criptográfico para reduzi-la a um código único de comprimento fixo.
4. Ben criptografa o código hash resultante com sua chave privada para criar uma assinatura digital para a transação. Ao fazer isso, Ben prova a Olivia e à rede blockchain que ele enviou a transação e que ela não foi adulterada durante o trânsito.
5. Ben envia a Olivia a mensagem de transação original e a assinatura digital.
6. Olivia descriptografa a assinatura digital usando a chave pública de Ben, revelando o hash da mensagem de transação.
7. Olivia então processa a mensagem de transação original pelo mesmo algoritmo de hash criptográfico para produzir um hash e o compara com o valor de hash revelado na etapa acima.
8. Os dois hashes devem ser idênticos, provando que Ben enviou a transação e que não foi corrompida durante o trânsito. Qualquer alteração nos detalhes da transação resultaria em um hash completamente diferente e mostraria à rede que alguém tentou adulterar a transação.

Agora que Olivia conseguiu verificar que a transação enviada por Ben é válida, ela deve ser transmitida para a rede para que todos os nós possam verificar essa informação.

1. A mensagem de transação e a assinatura digital são enviadas para até oito nós inicialmente. Cada nó então retransmite essa informação para até sete outros nós na rede.
2. Isso continua até que cada nó na rede blockchain receba e verifique independentemente a transação.
3. Uma vez verificada por todos os nós na rede, transações pendentes/não confirmadas são armazenadas em algo chamado mempool – abreviação de pool de memória.

Dependendo do tipo de mecanismo de consenso usado pela blockchain subjacente, um único nó validador é selecionado para propor um novo bloco preenchido com transações do mempool.

Para validadores de prova de trabalho, uma vez que um validador bem-sucedido é selecionado no processo de mineração, outros nós na rede devem primeiro atestar que eles venceram a competição de hash antes que possam propor um novo bloco. Se você quiser saber mais sobre esse processo, pode conferir o artigo do Kraken Learn Center O que é mineração de Bitcoin?

Uma vez que o bloco contendo a transação de Ben para Olivia é adicionado à blockchain, ele será considerado uma transação confirmada singularmente. Para cada bloco que é adicionado à blockchain após este bloco, a transação de Ben ganhará confirmações adicionais. Rodadas adicionais de confirmações ajudam a aumentar a certeza da precisão da transação na rede.

Enquanto algumas carteiras de criptomoedas considerarão uma transação bem-sucedida após uma única confirmação, outras carteiras – como as carteiras de Bitcoin – normalmente exigirão até seis confirmações. Com um tempo de bloco de bitcoin de um bloco a cada dez minutos, seis confirmações podem levar cerca de uma hora para alcançar a liquidação total.

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