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, em que o saldo da sua conta digital pode ser resgatado em cédulas físicas, as transações em criptomoedas são simplesmente entradas de dados registradas em um registro distribuído e imutável, chamado 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 criptomoedas de ambas as partes são atualizados na blockchain sempre que uma transação é processada.

A tecnologia blockchain permite que esses tipos de transação sejam propostos, processados e registrados por uma rede global de voluntários – chamados de “nós.” Esses computadores trabalham em conjunto para garantir, por consenso, que apenas transações válidas sejam concluídas e armazenadas imutavelmente no ledger.

Antes de analisar o processo passo a passo de como uma transação em criptomoeda é criada, transmitida, verificada e processada, é importante entender os elementos individuais envolvidos para possibilitar esses tipos de transação Peer-to-Peer.

Três componentes essenciais são necessários para concluir um pagamento em criptomoeda:

• Carteira de criptomoedas
• Rede blockchain
• Criptomoeda para pagar a transação na blockchain/taxa de gás

As carteiras de criptomoedas podem ser classificadas, de modo geral, como hot wallet ou cold wallet, dependendo de estarem permanentemente conectadas à internet ou não. 

As hot wallets são softwares baixados em computadores de mesa, celulares ou outros dispositivos inteligentes. Elas estão constantemente conectadas à internet e permitem que os usuários recebam e transfiram fundos rapidamente. 

As cold wallets são dispositivos de hardware, como pen drives USB especializados, que precisam ser conectados manualmente a um dispositivo inteligente para realizar ou receber transferências. Ao contrário das hot wallets, as cold wallets não mantêm uma conexão constante com a internet. Embora muitas pessoas considerem as cold wallets menos convenientes de usar do que as hot wallets, elas são vistas como significativamente mais seguras.

Ao contrário das cédulas de papel nas suas carteiras de dinheiro, as criptomoedas não são realmente armazenadas em uma carteira de criptomoedas. 

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

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

• Comprovar quem é o proprietário dos fundos na blockchain
• Assinar digitalmente e aprovar transações de saída
• Criar endereços de carteira visíveis publicamente

Usando um tipo de fórmula criptográfica unidirecional, as chaves pública e privada da carteira estão matematicamente vinculadas. 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 tiver interesse em saber mais, confira o artigo do Centro de aprendizagem da Kraken Como as criptomoedas usam criptografia?

O que torna essas chaves seguras é que somente a pessoa que possui a chave privada pode criar a chave pública e comprovar a propriedade dos fundos associados à carteira. A criptografia torna praticamente impossível descobrir qual é a chave privada a partir da chave pública.

Veja um exemplo para visualizar esse conceito. Imagine ter um número com um milhão de dígitos. A partir desse número com um milhão de dígitos, você precisaria identificar um par específico de dois números que foram somados para formar esse número. Devido a todas as soluções possíveis para esse problema, encontrar a combinação correta exigiria uma enorme quantidade de tentativa e erro. 

No entanto, depois que a solução é encontrada, é fácil para qualquer outra pessoa no mundo verificar por conta própria se você encontrou a resposta correta. Afinal, bastaria somar os números e verificar se o resultado corresponde ao número com um milhão de dígitos.

Essa dificuldade para encontrar uma solução, combinada com a facilidade de verificá-la depois de encontrada, está no cerne das transações de criptomoedas. É esse uso da criptografia que permite que as transações de criptomoedas sejam realizadas de forma confiável, segura e econômica.

A ECC leva isso ainda mais longe, usando um sistema complexo de linhas que se cruzam em um tipo especial de curva em um gráfico. Cada vez que a linha atravessa a curva, ela muda de direção perpendicularmente, e assim por diante. Nesse caso, a chave pública corresponde ao primeiro e ao último ponto que a linha atravessa depois de um número secreto de vezes.

Nesse caso, a chave privada é o número secreto de movimentos necessários para ir do ponto A até o ponto final da curva.

Além das chaves pública e privada, existe o endereço da carteira de criptomoedas.

Ele é criado usando a chave pública (que, por sua vez, foi criada a partir da chave privada) e processando-a por meio de um algoritmo criptográfico de hash. Esse é outro tipo de algoritmo matemático unidirecional que recebe qualquer entrada e a transforma em uma sequência aleatória de código alfanumérico de tamanho fixo, chamada de “hash”. 

Os códigos hash são considerados “únicos” e “determinísticos”. Isso significa que cada entrada cria um código hash totalmente único, com exatamente o mesmo valor sempre que é processada pelo algoritmo. 

Assim como acontece com as chaves pública e privada, é impossível olhar para um hash e saber qual entrada o criou.

Esse hash, que funciona como um endereço de carteira de criptomoedas, é o que as pessoas compartilham para receber transações de criptomoedas.

As hot wallets armazenam suas chaves online no próprio software da carteira. 

Embora isso permita que os usuários enviem e recebam transações de forma integrada quando quiserem, também as deixa vulneráveis a ataques de criminosos cibernéticos.

As chaves privada e pública de uma cold wallet são armazenadas offline no dispositivo físico.

Isso torna praticamente impossíveis os ataques online contra cold wallets. No entanto, a desvantagem é que, sempre que quiser fazer uma transferência, o usuário precisa conectar sua cold wallet a um computador ou dispositivo inteligente.

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

Se você quiser saber mais sobre as diferentes vantagens e desvantagens dos métodos de armazenamento de criptomoedas, confira o artigo do Centro de aprendizagem da Kraken Como manter suas criptomoedas seguras.

Uma blockchain é um tipo de tecnologia de registro distribuído. Em resumo, uma blockchain é um sistema de registro de dados gerenciado e mantido por uma comunidade aberta, e não por uma única autoridade.

Qualquer pessoa no mundo pode participar da operação de uma rede pública de blockchain, desde que tenha acesso à internet e a um dispositivo inteligente. A maioria das redes de blockchain toma medidas para "descentralizar" as plataformas, garantindo que nenhuma pessoa ou autoridade central consiga assumir o controle do ledger da blockchain.

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

Uma blockchain pode ser vista como uma sequência virtual de caixas (ou "blocos"), em que cada caixa contém uma quantidade de dados. Nas redes de criptomoedas, os dados dessas caixas são principalmente informações de transações — quem transferiu o quê, para quem e quando. 

À medida que novas transações são transmitidas para a rede, novos blocos precisam 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 atrás e alterar as informações armazenadas no bloco concluído. É por isso que a função de validação de dados é tão importante. Todos os dados de transações devem ser verificados por unanimidade por todos os nós da rede para garantir que apenas transações válidas sejam processadas. 

Como não existe uma única autoridade gerenciando a rede, um sistema automatizado é usado para garantir que todos os nós concordem com os novos dados que serão registrados na blockchain. Esse sistema, conhecido como mineração em redes de blockchain como a Bitcoin, foi projetado para impedir que agentes mal-intencionados corrompam a rede com transações inválidas.

Esse sistema é conhecido como mecanismo de consenso.

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

Proof-of-work e Proof-of-stake são os sistemas mais comuns usados em criptomoedas.

Para compensar os nós por seu trabalho, todos os usuários de criptomoedas precisam pagar uma taxa de transação para que seus pagamentos sejam processados, às vezes chamada de taxa de gás.

Isso cobre os custos computacionais associados à operação de um nó e oferece um incentivo financeiro para que eles continuem operando na rede.

As taxas podem variar dependendo da blockchain e do nível de congestionamento da rede naquele momento.

Em alguns casos, os usuários podem adicionar uma gorjeta à taxa de transação para incentivar os validadores a priorizar seus pagamentos em relação aos demais na fila.

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

O processo abaixo é específico da rede Bitcoin — alguns detalhes serão ligeiramente diferentes em outras redes de blockchain, como Ethereum, Ripple ou Solana. 

Também vale destacar que quase todas as etapas listadas abaixo são realizadas automaticamente pelo código subjacente do protocolo da Bitcoin e pelos nós da rede. Tudo o que o usuário de Bitcoin precisa fazer é inserir a quantidade de criptomoeda 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. Realização da transação
2. Transmissão
3. Liquidação

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

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

1. Olivia envia a Ben o endereço público da carteira dela.
2. Ben pega o endereço público da carteira de Olivia e cria uma mensagem de transação que contém informações sobre a transação pretendida (de onde veio o Bitcoin de Ben, para onde ele está indo, quanto de troco deve ser devolvido a Ben na forma de UTXO e qual é o valor da taxa associada).
3. Essa mensagem de transação é processada por um algoritmo criptográfico de hash, que a reduz a um código exclusivo de comprimento fixo.
4. Ben criptografa o código de 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 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. Em seguida, Olivia processa a mensagem de transação original pelo mesmo algoritmo criptográfico de hash para produzir um hash e o compara com o valor de hash revelado na etapa anterior.
8. Os dois hashes devem ser idênticos, provando que Ben enviou a transação e que ela 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 precisa ser transmitida à rede para que todos os nós possam verificar essas informações.

1. A mensagem de transação e a assinatura digital são enviadas inicialmente para até oito nós. Cada nó então retransmite essas informações para até outros sete nós na rede.
2. Isso continua até que todos os nós da rede blockchain recebam e verifiquem a transação de forma independente.
3. Depois de verificada por todos os nós da rede, as transações pendentes/não confirmadas são armazenadas em algo chamado mempool – abreviação de memory pool.

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 da mempool.

Para validadores de proof-of-work, depois que um validador bem-sucedido é selecionado no processo de mineração, os outros nós da rede precisam primeiro atestar que ele venceu a competição de hashing antes que possa propor um novo bloco. Se você quiser saber mais sobre esse processo, consulte o artigo do Centro de aprendizagem da Kraken O que é mineração de Bitcoin?

Depois que o bloco contendo a transação de Ben para Olivia é adicionado à blockchain, ele será considerado uma transação com uma única confirmação. Para cada bloco adicionado à blockchain depois desse bloco, a transação de Ben receberá confirmações adicionais. Rodadas adicionais de confirmações ajudam a  aumentar a certeza da precisão da transação na rede.

Embora algumas carteiras de criptomoedas considerem uma transação bem-sucedida após uma única confirmação, outras carteiras – como as carteiras de Bitcoin – normalmente exigem 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 atingir a liquidação completa.

Agora que você aprendeu como funcionam as transações de criptomoedas, está pronto para dar o próximo passo na sua jornada com criptomoedas?

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