Quando você compra algo em uma loja, você se separa das notas de dinheiro e recebe o item que pagou em troca — há uma clara transferência de valor. Com a banca digital, como um cartão de débito ou crédito, o banco se comunica com o varejista para garantir que o valor seja deduzido de sua conta. No entanto, com criptomoedas, o processo não é tão claro. Isso levanta a questão de como a rede blockchain impede que a criptomoeda seja gasta duas vezes. É aqui que a tecnologia blockchain garante a segurança da transação por meio da finalidade do bloco.

O que é Finalidade de Bloqueio?

A finalidade do bloco refere-se à natureza permanente de uma transação uma vez que ela é registrada no blockchain. Ao contrário das finanças tradicionais, onde as transações podem ser revertidas, as transações em blockchain se tornam irreversíveis uma vez que alcançam a finalidade. Isso é essencial para manter a integridade da rede, já que nenhum participante pode adulterar ou alterar transações passadas.

O ponto em que a finalidade é alcançada depende do mecanismo de consenso em uso naquela blockchain específica. Seja por meio de Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) ou outros modelos de consenso, cada rede tem um método para determinar quando uma transação é confirmada e permanentemente incluída na blockchain.

Como funciona a finalidade do bloco?

Cada rede blockchain é única, com suas características distintas, mas a finalidade do bloco - um conceito chave para a segurança - existe em todas as redes, alcançada através de diferentes métodos. O mecanismo de consenso, que verifica transações e garante a segurança de uma rede descentralizada, é central para como a finalização é alcançada em todas as blockchains.

Diferentes blockchains empregam vários mecanismos de consenso adaptados às suas necessidades. Exemplos populares incluem prova de trabalho (PoW), prova de participação (PoS) e prova de histórico (PoH) - os dois últimos exemplos são usados coletivamente na rede Solana. Esses mecanismos definem como as transações são verificadas e quando alcançam a finalidade, ou seja, são registradas permanentemente e não podem ser revertidas.

Por exemplo, o Bitcoin usa o mecanismo tradicional de prova de trabalho, onde os mineradores competem para resolver algoritmos complexos para validar transações. Um recurso chave do PoW, particularmente relevante para a finalidade do bloco, é a “regra da cadeia mais longa”. Neste sistema, a cadeia com o trabalho acumulado mais elevado é considerada válida. À medida que mais blocos são adicionados à blockchain do Bitcoin após uma transação, sua finalidade se fortalece, tornando-a cada vez mais segura e irreversível.

Fonte: gsr.io

A finalidade é alcançada de maneira diferente em redes de prova de participação (PoS), como Ethereum, após a transição para Ethereum 2.0. Em vez de mineradores, validadores são escolhidos com base na quantidade de criptomoeda que possuem empenhada. Esses validadores são responsáveis por propor e validar novos blocos. Redes PoS usam protocolos como “Casper” para impor regras de finalidade.

Fonte:unitychain.io

Uma vez que um bloco é validado e adicionado à blockchain, ele exige o consenso da maioria dos validadores para ser revertido, o que envolveria o sacrifício de seus ativos apostados. Esse impedimento econômico, combinado com a exigência de múltiplas confirmações, garante que, uma vez que uma transação alcance a finalidade em uma rede PoS, seja extremamente difícil e custoso revertê-la, tornando-a tão segura quanto PoW, porém com maior eficiência e escalabilidade.

Tipos de Bloqueio Final

Diferentes blockchains têm diferentes meios de alcançar a finalidade. Em todas as várias redes e mecanismos de consenso correspondentes, o blockchain tem quatro tipos principais de finalidade. Eles são classificados pelo grau de certeza e irreversibilidade das transações e blocos uma vez adicionados à rede. Os diferentes tipos de finalidade do bloco incluem:

Finalidade Probabilística

Mais comum em redes de prova de trabalho como a Dogechain, a finalidade probabilística é uma finalidade baseada em cadeia simples. Em vez de finalidade absoluta uma vez que um bloco foi adicionado a uma rede, ele é considerado provavelmente final, e a probabilidade e certeza da transação aumentam com os novos blocos registrados em cima desse bloco inicial. Diz-se que a finalidade probabilística foi alcançada quando uma transação foi minerada, registrada na cadeia pública e um bloco subsequente foi minerado após ela.

Finalidade Absoluta

A finalidade absoluta é o mais alto grau de certeza em relação à permanência de uma transação uma vez confirmada. Com a finalidade absoluta, uma vez que uma transação é confirmada e registrada no blockchain, ela nunca pode ser alterada ou revertida. A finalidade absoluta é mais comum em redes blockchain como Stellar e Ripple, que usam um consenso federado. Um mecanismo de consenso federado é suportado por um grupo de validadores confiáveis que garantem a segurança da rede ao confirmar blocos individuais.

Finalidade Econômica

A finalidade econômica difere no sentido de que a segurança depende de ganho ou perda financeira. É uma característica do mecanismo de consenso de prova de participação, onde os validadores devem apostar tokens para participar da segurança da rede. Eles também correm o risco de perder os tokens apostados se agirem de forma maliciosa. Assim, a confirmação do bloco é impulsionada por incentivos financeiros, e a segurança é mantida por meio de dissuasores financeiros. Em redes como o Ethereum, o custo de ações maliciosas, como gastos duplos ou reversão de transações, excede a recompensa potencial para validar blocos, garantindo a finalidade da transação e a segurança da rede.

Finalidade Instantânea

Este é o nível mais alto e o tipo mais difícil de finalidade de bloco a ser alcançado, Com a finalidade instantânea, uma transação é considerada confirmada e consequentemente irreversível uma vez que é registrada na rede. Realisticamente, esse nível de finalidade exigiria modificações significativas na natureza tradicional de um blockchain e no processo de confirmação de transações.

Não se pode dizer com certeza se alguma rede alcançou instantaneamente a finalidade, mas algumas blockchains que usam mecanismos de consenso tolerantes a falhas bizantinas (BFT) como Cosmos são ditas alcançar a finalidade quase instantânea. O protocolo Shardeum é uma rede que tenta alcançar resultados semelhantes usando o mecanismo de consenso Proof of Quorum, que garante um livro compartilhado na confirmação das transações realizadas na rede.

Finalidade Estatal

Outro tipo de finalidade está mais preocupado com a imagem maior, sendo o próprio blockchain em vez de transações individuais. Com a finalidade de estado, o que é considerado é se uma transação de estado, que é uma mudança no estado do blockchain como a execução de um contrato inteligente, pode ser modificada ou revertida uma vez que tenha sido concluída. A finalidade do estado também é importante porque, para protocolos descentralizados como Ethereum e Solana, a permanência de contratos inteligentes executados é importante para a segurança e eficiência de aplicativos descentralizados.

Por que a Finalidade do Bloqueio é Importante?

A finalidade do bloqueio é mais importante em conversas sobre segurança e confiabilidade de rede. No entanto, esse conceito fundamental é melhor compreendido no contexto dos contratos inteligentes e da questão dos gastos duplos.

Os contratos inteligentes são a espinha dorsal das aplicações descentralizadas, mais comuns em redes DeFi como Solana e Ethereum. Na finança descentralizada (DeFi), os contratos inteligentes automatizam transações financeiras como empréstimos, empréstimos e negociações sem intermediários. A finalidade do bloco é essencial para que esses processos funcionem de forma suave e segura.

Por exemplo, quando um usuário inicia uma troca em uma exchange descentralizada (DEX) como a Uniswap, um contrato inteligente automaticamente combina a negociação e transfere tokens entre usuários. A finalidade do bloco garante que a negociação seja imutável depois que esta transação for confirmada e registrada no blockchain. Sem finalidade, um ator mal-intencionado poderia potencialmente reverter a transação ou explorar o sistema, minando a integridade do ecossistema DeFi. Sem a finalidade do bloco, o resultado desses contratos seria incerto, abrindo a porta para possíveis disputas ou ataques, como gasto duplo ou reversões de transação.

O conceito de gasto duplo é outro exemplo em que a importância da finalidade do bloco é vista. Gasto duplo é um problema que ocorre quando o mesmo token é gasto mais de uma vez em várias transações. É considerado um ataque, pois permite que o ator malicioso gaste as mesmas moedas mais de uma vez. A finalidade do bloco impede o gasto duplo, garantindo que ele seja registrado assim que uma transação for executada. Uma vez que uma transação tenha sido confirmada e registrada na rede blockchain, o livro-razão do blockchain registrou permanentemente que um token foi gasto executando uma transação específica. Por exemplo, uma vez que a transação seja verificada, todos os nós compartilham o mesmo registro do blockchain em uma rede de prova de trabalho que diz que esses tokens foram gastos. Dessa forma, um ator malicioso não pode gastar os mesmos tokens novamente.

Finalidade do Bloqueio em Diferentes Camadas 1

A finalidade do bloco determina a permanência de cada transação emitida na blockchain. No entanto, a tecnologia blockchain é bastante complicada e muitos outros fatores estão envolvidos no processamento de transações na blockchain.

A finalidade do bloco não é a única coisa envolvida no processamento de transações. Outros conceitos como latência de rede, tempo de bloco e TPS (transações por segundo) são consideravelmente mais importantes. A latência de rede pode ser descrita como o tempo observado entre quando uma transação é emitida e confirmada. O tempo de bloco, no entanto, é o tempo que leva para minerar cada bloco antes que ele possa ser adicionado à rede. Transação por segundo (TPS) é frequentemente confundida com latência de rede, mas TPS é o número total de transações que uma rede pode gerenciar por segundo. Pode ser descrito como o throughput de uma rede.

Outros conceitos como altura do bloco, tamanho do bloco e blocos órfãos valem a pena considerar. A altura e o tamanho do bloco referem-se ao número de blocos anteriores ao bloco atual na cadeia de rede, enquanto o tamanho se refere à quantidade total de destino que pode ser registrada na cadeia. Por exemplo, o tamanho típico do bloco na rede Bitcoin é de 1MB, enquanto o do Ethereum é de 1MB. Os blocos órfãos na cadeia são a consequência da regra da cadeia mais longa. Como explicado anteriormente, o bitcoin segue a regra da cadeia mais longa ao adotar a cadeia mais comprovada. Como resultado dessa regra, os blocos já minerados que são descartados em favor da cadeia mais longa se tornam blocos órfãos separados do restante da blockchain.

Obstáculos à Finalidade do Bloco

Forks Difíceis

Um dos principais desafios para a finalidade do bloco é a ocorrência de bifurcações rígidas. Uma bifurcação rígida ocorre quando um blockchain se divide em dois caminhos distintos devido a uma mudança no protocolo ou a uma discordância entre os participantes. Isso cria duas versões do blockchain, ambas das quais podem reivindicar temporariamente ser a cadeia legítima. No contexto da finalidade, uma bifurcação rígida interrompe a certeza de que as transações são permanentes e irreversíveis. Se a cadeia bifurcada for aceita como dominante, as transações confirmadas na cadeia anterior podem ser invalidadas, minando a confiança que os usuários depositam na finalidade da rede.

Latência de rede e atrasos de comunicação

Outra questão que afeta a finalidade do bloco é a latência da rede ou a comunicação lenta entre nós. Em redes descentralizadas, os nós devem se comunicar com frequência para concordar com o estado do blockchain e confirmar transações. Se houver atrasos na comunicação, seja devido à distância física ou à congestionamento da rede, isso pode retardar a validação do bloco e levar à incerteza sobre a finalidade das transações. Em sistemas de prova de participação ou prova de trabalho, a propagação lenta do bloco pode criar bifurcações temporárias, levando a uma potencial reorganização de blocos, o que atrasa a finalidade da transação.

Vulnerabilidades do Contrato Inteligente


Vulnerabilidades de contratos inteligentes também desafiam a finalidade do bloco, especialmente em plataformas como o Ethereum que suportam aplicativos descentralizados. Se um contrato inteligente contém um bug ou é explorado por atores maliciosos, transações que inicialmente eram consideradas finais podem precisar ser revertidas ou contestadas. Embora as blockchains sejam projetadas para evitar a manipulação do histórico de transações, a complexidade dos contratos inteligentes cria uma camada adicional de risco. Se um contrato for comprometido, as consequências podem ser graves, pois até transações finalizadas podem ser invalidadas por intervenção legal ou comunitária.

Um exemplo primordial é o infame hack do DAO em 2016, onde um atacante explorou uma vulnerabilidade no código de uma organização autônoma descentralizada (DAO) para desviar US$ 60 milhões em Ether. Embora a blockchain tenha tecnicamente alcançado a finalidade ao confirmar essas transações, a exploração desencadeou um hard fork na rede Ethereum, levando à criação do Ethereum Classic.

Ataques de 51%

Um ataque de 51% é uma das ameaças mais sérias à finalidade do bloco. Ocorre quando uma única entidade ou grupo controla mais de 50% do poder computacional ou tokens apostados na rede. Com essa maioria, eles podem reescrever a história do blockchain, criando cadeias alternativas, gasto duplo ou revertendo transações previamente confirmadas. Isso mina o princípio fundamental da finalidade, pois se torna possível para os atacantes adulterar blocos que antes eram considerados seguros e irreversíveis. Embora tais ataques sejam difíceis de executar em redes grandes e bem estabelecidas, eles continuam sendo uma preocupação significativa para blockchains menores ou menos descentralizados.

Conclusão

A finalidade do bloco é um conceito primário da tecnologia de blockchain, pois garante que as transações, uma vez confirmadas, sejam permanentes e irreversíveis. É responsável por garantir a segurança das redes de criptomoedas e por prevenir atividades maliciosas como o gasto duplo.

À medida que as redes de blocos continuam a crescer, novos mecanismos de consenso são concebidos juntamente com novos processos para alcançar a finalidade do blockchain. Mesmo assim, os desafios à finalidade do bloco continuam a existir, destacando a importância do desenvolvimento de redes mais fortes.