Principais conclusões:
Uma transação Bitcoin envolve vários passos que acontecem nos bastidores depois de os utilizadores premirem o botão “enviar”:
- Criar um novo endereço Bitcoin único.
- Apresentação do pagamento.
- Verificar a transação.
- Codificação da informação num novo bloco.
- Validação de pagamentos utilizando apenas outputs de transacções não gastas (UTXOs) como inputs.
Para um mergulho profundo na própria Bitcoin, leia O que é a Bitcoin? Um guia completo para principiantes em criptografia.
O processo de transação de Bitcoin nos bastidores
Vamos apresentar os procedimentos de transação da Bitcoin com o seguinte cenário:
Bob, um comerciante em linha, decide aceitar Bitcoin como forma de pagamento.
Alice, uma compradora, tem bitcoins e quer comprar uma mercadoria a Bob.
As carteiras são ficheiros que permitem o acesso a múltiplos endereços Bitcoin. Um endereço é uma sequência de letras e números, como por exemplo: 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN. Cada endereço tem o seu próprio saldo de bitcoins e os utilizadores podem criar tantos endereços quantos desejarem. Imagine os endereços como contas bancárias que funcionam de forma um pouco diferente.
Criar um novo endereço
O software cliente Bitcoin gera endereços Bitcoin para os utilizadores. Quando Bob cria um novo endereço, o que está realmente a fazer é gerar um “par de chaves criptográficas”, composto por uma chave privada (que só o utilizador conhece) e uma chave pública (que é conhecida por qualquer pessoa).
Ao assinar uma mensagem com uma chave privada, esta pode ser verificada utilizando a chave pública correspondente. O novo endereço Bitcoin do Bob representa uma chave pública única, e a chave privada correspondente é armazenada na sua carteira. A chave pública permite a qualquer pessoa verificar se uma mensagem assinada com a chave privada é válida.
Apresentação de um pagamento
A carteira da Alice contém as chaves privadas de cada um dos seus endereços. Ela diz ao seu cliente Bitcoin que gostaria de transferir bitcoins para o endereço de Bob. O cliente Bitcoin assina então o seu pedido de transação com a chave privada do endereço a partir do qual está a transferir bitcoins. Qualquer pessoa na rede pode agora utilizar a chave pública para verificar se o pedido de transação provém efetivamente do proprietário legítimo da conta.
Por outras palavras:
A chave pública é utilizada para receber bitcoins.
A chave privada é utilizada para assinar transacções para gastar esses bitcoins.
Ao gastar bitcoins, o proprietário atual apresenta a sua chave pública e assinatura digital numa transação Bitcoin. A transação é assinada digitalmente por uma chave privada, que indica a autorização para gastar os fundos referidos na transação.
Com a chave pública e a assinatura digital, todos na rede Bitcoin podem verificar e aceitar a transação como válida, confirmando que a pessoa que transfere os bitcoins os possuía no momento da transferência.
Como os mineiros ganham dinheiro: Prémios dos mineiros para verificação de transacções
Suponha que o Gary, o Glenn e o George são mineiros de Bitcoin. Os seus computadores agrupam as transacções dos últimos 10 minutos num novo bloco de transacções. Cada bloco inclui uma transação “coinbase” que paga 50 bitcoins ao mineiro vencedor – neste caso, Gary. É criado um novo endereço na carteira do Gary com o saldo de bitcoins recém-cunhados.
Além disso, os mineiros recebem as taxas pagas pelos utilizadores que enviam transacções. A taxa é um incentivo para o mineiro incluir a transação no seu bloco.
Sequência de transacções
- A transação é difundida na rede Bitcoin, onde cada participante valida e propaga a transação até chegar a quase todos os nós da rede.
- A transação é verificada por um nó de mineração e incluída num bloco de transacções que é registado na cadeia de blocos.
- Uma vez registada na cadeia de blocos e confirmada por blocos subsequentes suficientes, a transação torna-se uma parte permanente do livro-razão aberto e distribuído da Bitcoin e é aceite como válida por todos os participantes.
- Os bitcoins recebidos pelo novo proprietário como parte da transação podem então ser gastos numa nova transação.
Codificação de informação num bloco: Hashes criptográficos
É a codificação criptográfica que torna a cadeia de blocos tão segura, em que as funções de hash criptográficas transformam uma coleção de dados numa cadeia alfanumérica com um comprimento fixo, designada por valor de hash.
Mesmo pequenas alterações nos dados originais alteram drasticamente o valor de hash resultante. É essencialmente impossível prever que conjunto de dados inicial criará um valor de hash específico.
Por exemplo:
Nonces
Para criar diferentes valores de hash a partir dos mesmos dados, o Bitcoin usa nonces. Alterar o nonce resulta num valor hash muito diferente.
Os computadores mineiros calculam novos valores de hash com base numa combinação do valor de hash anterior, do novo bloco de transação e de um nonce. A criação de hashes é computacionalmente trivial, mas o sistema Bitcoin exige que o novo valor hash tenha uma forma particular – especificamente, deve começar com um certo número de zeros.
Os mineiros não têm forma de prever qual o nonce que produzirá um valor de hash com o número necessário de zeros à esquerda. Assim, são obrigados a gerar muitos hashes com diferentes nonces até encontrarem um que funcione.
Mas onde está a transação da Alice no Nonce?
Entretanto, a transferência de Alice para Bob fica enterrada debaixo de outras transacções mais recentes. Para alguém modificar os detalhes, teria de refazer o trabalho que Gary fez – uma vez que quaisquer alterações exigiriam um nonce vencedor completamente diferente – e depois refazer o trabalho de todos os mineiros subsequentes, o que é quase impossível.
Saída de transação não gasta (UTXO)
Antes de introduzir as saídas de transacções não gastas (UTXOs), precisamos de conhecer a entrada e a saída de transacções Bitcoin.
Entrada
Uma entrada é uma referência a uma saída de uma transação anterior. Todos os valores de entrada da nova transação (o valor total da moeda das saídas anteriores referenciadas pelas entradas da nova transação) são somados e o total (menos qualquer taxa de transação) é completamente utilizado pelas saídas da nova transação.
Muitas vezes, uma transação inclui várias entradas.
Saída
Uma saída contém instruções para enviar bitcoins. Uma saída de transação inclui o valor que esta saída terá quando for reclamada.
Saída de transação não gasta (UTXO)
Uma vez que cada output de uma determinada transação só pode ser gasto uma vez, os outputs de todas as transacções incluídas na cadeia de blocos podem ser classificados como outputs de transacções não gastas (UTXOs) ou outputs de transacções gastas. Para que um pagamento seja válido, só pode utilizar UTXOs como entradas.
Cada transação tem pelo menos uma entrada e uma saída, e cada entrada gasta os satoshis pagos a uma saída anterior. Cada saída aguarda então como UTXO até que uma entrada posterior a gaste. Quando a carteira Bitcoin de um utilizador indica um saldo de 10.000 satoshis, isso significa na realidade que tem 10.000 satoshis à espera num ou mais UTXOs.
UTXO durante as transacções
Imagina que alguém usou o endereço 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN para receber bitcoins duas vezes. A transação de 5 de fevereiro de 2019 contém 4.000 satoshis e a transação de 9 de março de 2019 contém 6.000 satoshis. A blockchain da Bitcoin não os ajudará a somar o saldo de forma a que exista um registo com 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN: 10.000. Em vez disso, sempre que um utilizador quiser gastar os seus bitcoins, tem de desbloquear as transacções que lhe pertencem (com bitcoins enviados para a sua chave pública), uma a uma.
Por exemplo, para enviar 3.000 satoshis, basta desbloquear a transação de 5 de fevereiro de 2019 ou a transação de 9 de março de 2019, uma vez que ambas contêm mais de 3.000 satoshis.
Mas para enviar 8.000 satoshis, ambas as transacções têm de ser desbloqueadas para gastar todos os bitcoins numa nova transação, uma vez que não é permitido o gasto parcial; o utilizador tem de utilizar todos os bitcoins que desbloqueou. Se pretendiam enviar apenas 8.000 satoshis, ainda precisam de gastar 10.000 satoshis na nova transação e, em seguida, enviar 2.000 satoshis de volta para um endereço que lhes pertence.
Palavras finais – Pagar com Bitcoin
Embora as transacções com Bitcoin funcionem sem problemas, os pagamentos de retalho com BTC na vida real continuam a ser dificultados por velocidades de transação lentas. No entanto, efetuar pagamentos reais com a Bitcoin é uma das principais funcionalidades da BTC que Satoshi Nakamoto imaginou no livro branco da Bitcoin. A camada 2 do Bitcoin, denominada Lightning Network, fornece atualmente uma solução para este problema de escalabilidade.
Leia mais sobre como efetuar pagamentos quase instantâneos com Bitcoin através da Lightning Network.
Diligência devida e fazer a sua própria investigação
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