Se você já executou uma transação de criptomoeda, como enviar fundos para outro endereço de carteira , pode ter notado um atraso. Essas transações atrasadas geralmente são mantidas no que é chamado de 'mempool'.

Este guia detalha o que é um mempool, como funciona e por que é uma parte essencial de uma transação de criptomoeda.

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O que é um pool de membros?

Um mempool é uma espécie de “sala de espera” no nó de um blockchain onde as transações não mineradas são armazenadas. O termo “mempool” é uma combinação de duas palavras – “memória” e “pool” e refere-se ao espaço onde as transações pendentes aguardam na fila antes de serem adicionadas ao blockchain.

Bitcoin foi o primeiro blockchain a introduzir e utilizar o conceito de pool de memória de transação (mempool). Outras blockchains como Ethereum também adotaram posteriormente o termo. Todos os blockchains possuem algum tipo de mempool, mesmo que possam ter um termo diferente para isso. Por exemplo, o blockchain Parity usa o termo “Fila de Transação” para representar mempools em sua cadeia.

Papel nas transações blockchain

Mempools desempenham um papel importante na forma como os nós do blockchain operam. Para que uma transação seja concluída e registrada em um blockchain, ela deve primeiro ser adicionada a um bloco. No entanto, nem todos os nós de uma rede blockchain podem criar um novo bloco. Por exemplo, em blockchains que operam usando um mecanismo de prova de trabalho, como o Bitcoin, apenas os mineradores podem adicionar transações a um novo bloco. Quanto aos blockchains que utilizam um mecanismo de prova de aposta , como o Ethereum, apenas validadores ou proponentes podem adicionar transações a um bloco.

Depois de iniciar uma transação, os usuários devem depender de um minerador ou validador para aprovar a transação e adicioná-la ao blockchain. Isso não acontece instantaneamente. Em vez disso, há um atraso entre o momento em que uma transação foi iniciada e quando ela será concluída. Durante esse tempo, a transação fica armazenada em um mempool aguardando confirmação.

Como funciona o mempool?

Primeiro, você deve observar que os blockchains não possuem apenas um mempool. Pelo contrário, cada nó em uma rede blockchain específica possui seu próprio pool de memória de transações. Por exemplo, cada nó na blockchain do Bitcoin tem seu próprio conjunto de transações aguardando para serem adicionadas ao livro-razão público. Juntos, os mempools em nós individuais formam um mempool coletivo.

Quando um usuário inicia uma transação, ela é enviada para um nó. O nó irá então adicionar a transação ao seu mempool e colocá-la em uma fila, aguardando validação. Assim que a transação for validada, ela será marcada como 'pendente'. Os mineradores só podem adicionar transações marcadas como “pendentes” a um novo bloco.

Dinâmica do Mempool e ciclo de vida da transação

Para ilustrar a dinâmica do mempool e o ciclo de vida da transação, vamos supor que você deseja enviar 0,01 BTC para um amigo.

1. Primeiro, você digitará o endereço da carteira do seu amigo, aceitará as taxas de transação do blockchain e clicará em ‘Enviar’.

2. A transação será adicionada ao mempool mais próximo como uma transação 'na fila'.

3. Em seguida, a transação será transmitida para outros nós da rede, mas ainda não estará disponível na blockchain. Em vez disso, cada nó realiza testes individuais para verificar se a transação é genuína.

4. Se os nós aprovarem a transação, seu status muda de “na fila” para “pendente”.

5. Eventualmente, a transação pendente será escolhida por um minerador e adicionada a um novo bloco.

6. Em seguida, o minerador transmitirá esse bloco de volta para todos os nós. Como resultado, todos os nós terão agora acesso a todas as transações incluídas no novo bloco.

7. Neste estágio, os nós que ainda possuem sua transação armazenada em seus mempools irão excluí-la.

8. Finalmente, sua transação é concluída e seu amigo recebe 0,01 BTC.

Congestionamento e backlog do Mempool

O congestionamento em um mempool de transação ocorre quando a demanda por transações excede o número de transações que cabem em um bloco. Vários fatores podem desencadear o backlog do mempool. Esses incluem:

• Congestionamento na rede: Se a rede blockchain estiver enfrentando altos volumes de transações, isso pressionará o espaço de bloco disponível, eventualmente levando ao congestionamento do mempool. Por exemplo, o número médio de transações em um bloco na blockchain Bitcoin é atualmente de cerca de 2.800. Se o número de transações pendentes ultrapassar esse número por várias horas, a rede ficará congestionada e, como resultado, os mempools também ficarão congestionados.

Média de transações de Bitcoin por gráfico de bloco: Ycharts.com

• Eventos ou notícias: Eventos e notícias que afetam diretamente a indústria de blockchain, como lançamentos de tokens, lançamentos aéreos ou apoio de personalidades famosas, podem causar picos repentinos na demanda por transações. Esses picos podem levar a um backlog temporário do mempool.
• Bifurcações ou atualizações de rede: atividades de rede como bifurcações ou uma atualização para uma rede blockchain podem causar congestionamento momentâneo do mempool à medida que os nós da rede atualizam as alterações.

Compreender esses fatores e como eles impactam o congestionamento do mempool é importante para usuários e desenvolvedores. Permite-lhes antecipar potenciais atrasos e fazer os ajustes necessários para poupar nas taxas de gás e evitar atrasos.

Gerenciando prioridade de transação e taxas

Com muitas transações ocorrendo ao mesmo tempo, há vários fatores que determinam quais transações serão priorizadas em um mempool. Destacamos alguns deles a seguir.

Estimativa de taxas e inclusão de transações

Um dos principais fatores que determinam a ordem de execução das transações dentro de um mempool são as taxas associadas a cada transação. Mineiros e validadores são movidos pelo lucro e podem escolher quais transações desejam adicionar a um novo bloco. Não é novidade que eles favorecem transações com taxas mais elevadas, uma vez que isso se traduz em maiores recompensas.

Portanto, as taxas associadas a uma transação influenciam fortemente as suas chances de ser incluída em um bloco. Os mineradores normalmente organizam as transações dentro de seus mempools em termos de taxas por unidade de dados de transação, comumente representadas como satoshis/byte. A partir daí, eles priorizam as transações com as taxas mais altas até que o bloco esteja cheio.

Essa abordagem baseada em taxas cria um mercado competitivo dentro dos mempools. Ele força os usuários a escolher entre pagar taxas mais altas pela conclusão rápida da transação ou taxas mais baixas em detrimento de períodos de espera mais longos.

No entanto, os usuários podem estimar a taxa ideal que não seja muito cara, mas que ainda assim garantiria uma confirmação oportuna. Isto pode ser conseguido considerando alguns fatores como dados históricos, volume de transações, congestionamento da rede e distribuição de taxas dentro do mempool. As plataformas mais populares, como carteiras criptografadas e bolsas, possuem ferramentas que podem analisar o estado atual de um mempool e recomendar as taxas mais adequadas.

Ainda assim, fazer estimativas precisas de taxas não é uma ciência exata e os desafios permanecem. Por exemplo, as condições da rede podem mudar rapidamente, tornando os dados históricos não confiáveis. Além disso, as taxas podem tornar-se altamente voláteis durante períodos de alta demanda, levando a flutuações inesperadas nas taxas.

Impacto do congestionamento da rede

O congestionamento da rede afeta a forma como as transações são processadas e a dinâmica das taxas do gás de várias maneiras:

1. Maiores tempos de confirmação: Quando há congestionamento, os mineradores começarão a priorizar transações que paguem taxas de gás mais altas. Isso geralmente leva a tempos de confirmação mais longos. Se o mempool permanecer congestionado, as transações que pagam as taxas de gás mais baixas podem levar horas ou até dias para serem concluídas.
2. Concorrência de taxas: O congestionamento no mempool geralmente faz com que os usuários comecem a competir para que suas transações sejam adicionadas a um bloco rapidamente. Isso significa que para que mineradores ou validadores priorizem sua transação, você terá que pagar taxas mais altas. Isso resulta em taxas mais altas durante os horários de pico.

Sincronização de Mempool e espaço de bloco

Os Mempools não precisam manter uma lista correspondente de todas as transações aguardando para serem adicionadas a um bloco. No entanto, eles precisam saber quais transações já foram adicionadas ao blockchain para que possam removê-las de seu mempool caso ainda estejam armazenadas lá. Quando um minerador transmite um novo bloco para os nós, ele pode verificar essas informações e, assim, conseguir a sincronização do mempool. Isso garante que apenas transações não mineradas sejam mantidas em mempools.

Já o espaço de bloco é a capacidade disponível para incluir transações em um novo bloco. Como esse espaço é limitado, os mineradores ou validadores priorizam as transações com taxas de gás mais altas, enquanto o restante é enviado para os mempools aguardando confirmações.

Tamanho e despejo do Mempool

Cada transação adicionada a um mempool é um dado que não ultrapassa alguns quilobytes (kb). A soma de todos os bytes que compõem as transações é o tamanho do mempool. Um tamanho maior do mempool indica que há inúmeras transações aguardando confirmação. Também pode significar um aumento no tráfego de rede.

Tabela de tamanhos do Mempool. Fonte: Blockchain.com

Embora os mempools não tenham um tamanho máximo predefinido, os nós podem definir limites de tamanho para seus mempools. Normalmente é definido em 300 MB para Bitcoin. Quando o mempool atinge esse limite, os nós podem impor uma exigência de taxa mínima de transação . Quaisquer transações com uma taxa inferior a este limite serão expulsas do mempool. Ao fazer isso, os nós podem evitar travamentos devido a uma sobrecarga de transações pendentes.

Compreender como o tamanho do mempool afeta as taxas e os tempos de transação é importante, pois permite que os usuários escolham os melhores horários para realizar uma transação. Existem vários sites que rastreiam o tamanho global do mempool na rede Bitcoin, como mempool.space e BitcoinTicker.co.

Mempool em redes Bitcoin e Ethereum

Agora, vamos ver como os mempools funcionam no Bitcoin e no Ethereum, os dois maiores blockchains do mundo.

Pool de membros Bitcoin

Todas as transações válidas enviadas pela rede Bitcoin não são adicionadas ao blockchain instantaneamente. Eles têm que esperar no mempool do Bitcoin.

Originalmente, as taxas de transação no Bitcoin eram medidas no número de satoshis por byte de transação. No entanto, isso mudou após a atualização do SegWit. Agora, as transações em um mempool Bitcoin são medidas em unidades de peso. Esta atualização introduziu o que é conhecido como recurso SegWit.

Como resultado da atualização, os blocos Bitcoin agora podem acomodar até quatro vezes mais transações.

Pool de membros Ethereum

Assim como o Bitcoin, o blockchain Ethereum utilizou inicialmente o mempool Ethereum para servir como armazenamento temporário para transações que aguardavam serem adicionadas a um bloco pelos mineradores. No entanto, após a mudança do Ethereum de um mecanismo de prova de trabalho para um mecanismo de consenso de prova de participação, a rede introduziu o conceito de construtor de blocos.

Os construtores de blocos são entidades terceirizadas especializadas que compilam transações para criar um pacote de transações otimizado que pode formar um bloco. Eles fazem isso reordenando ou incluindo certas transações no pacote configurável de um conjunto de memória de transação. Eventualmente, eles oferecem os pacotes aos proponentes/validadores para inclusão em um bloco mediante o pagamento de uma taxa.

O valor de um bloco depende das transações que ele contém. Portanto, incentiva os construtores de blocos a criarem os blocos mais lucrativos, pois eles provavelmente serão priorizados e confirmados mais rapidamente pelos validadores. Consequentemente, como em outras blockchains, quanto mais taxas você pagar no Ethereum, maiores serão as chances de sua transação ser confirmada mais cedo.

Mempools são fundamentais para transações descentralizadas

Um mempool é um componente vital nas transações blockchain. Funciona como uma espécie de ‘sala de espera’ onde as transações não confirmadas aguardam validação e, em última instância, inclusão em um novo bloco. Compreender a mecânica de um mempool, como enfileiramento de transações, validação e priorização de taxas, é essencial para usuários de criptomoedas.

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