Validadores de blockchain: mecanismos de funcionamento e o seu papel crítico na rede

Os validadores são um elemento fundamental da tecnologia blockchain, garantindo o processo de verificação de transações e mantendo a integridade do livro-razão distribuído. A sua função principal é verificar a autenticidade das transações e formar novos blocos de dados. Pela validação bem-sucedida, os participantes recebem recompensas na forma de moedas nativas da rede, no entanto, essa atividade está associada a certos riscos.

Neste material, vamos analisar detalhadamente as funções dos validadores, os mecanismos de verificação da blockchain e as características técnicas desse processo.

O que é um validador de blockchain?

Na ecossistema de criptomoedas e web3, os validadores desempenham uma função crítica na garantia da segurança e da veracidade das transações. Eles operam dentro de mecanismos de consenso, como Proof of Stake (PoS) ou Proof of Work (PoW), verificando transações e adicionando-as ao registro distribuído após uma verificação bem-sucedida.

Em redes com algoritmo Proof of Work (Bitcoin, Dogecoin), os validadores são chamados de mineradores. A sua tarefa é resolver problemas criptográficos complexos para obter o direito de verificar transações, pelo qual recebem uma recompensa.

Em sistemas de Proof of Stake, como o Ethereum, os validadores são chamados de stakers. Eles participam da rede bloqueando uma certa quantidade de moedas como garantia. Este mecanismo permite garantir a segurança da rede através de incentivos econômicos – os validadores recebem recompensas em moedas nativas da rede. Por exemplo, na rede Avalanche, os validadores protegem a blockchain, participando do processo de consenso através do staking de AVAX.

Como é feita a validação da blockchain?

A validação da blockchain é o processo de confirmação de transações quanto à sua segurança e consistência dentro da rede. A sequência de verificação depende do algoritmo de consenso utilizado (PoS, PoW). Vamos considerar as etapas principais deste processo:

Passo 1: Definição do mecanismo de consenso

Primeira etapa – identificação do mecanismo de consenso utilizado pelo blockchain (Proof of Work, Proof of Stake, etc.).

Passo 2: Configuração do nó

Os nós são participantes da rede que realizam a verificação de transações. Após definir o mecanismo de consenso, é necessário criar um nó e conectá-lo à rede blockchain.

Passo 3: Utilizando o explorador de blockchain

O explorador de blockchain é uma ferramenta especializada para monitorizar e verificar transações. Ele fornece uma interface para analisar o histórico de transações e o estado atual do blockchain.

Passo 4: Verificação de blocos

Na verificação de blocos, os participantes verificam cada bloco na cadeia. Este processo inclui a verificação do hash criptográfico do bloco, garantindo que ele atenda aos requisitos do algoritmo de consenso.

Passo 5: Verificação de transações

Esta etapa inclui a verificação de transações individuais dentro do bloco, confirmando seu formato correto e conformidade com os requisitos do algoritmo de consenso.

Passo 6: Cumprimento das regras de consenso

As regras de consenso são um conjunto de protocolos que regulam o funcionamento da rede blockchain. Cada rede possui um conjunto único de regras que os validadores devem seguir para aceitar as transações.

Passo 7: Trabalho na rede peer-to-peer

É necessário garantir a conexão do nó à rede peer-to-peer e a receção regular de atualizações de outros nós.

Passo 8: Implementação de medidas de segurança

Implementação de um conjunto de medidas de segurança para proteger o nó e sua interação com a rede blockchain, incluindo comunicação segura, criptografia e proteção contra ataques potenciais.

Passo 9: Verificação de contratos inteligentes (opcional)

Nos blockchains que suportam contratos inteligentes, é necessário garantir a verificação da correção e segurança dos contratos inteligentes implementados.

Cada rede de blockchain tem requisitos e recomendações específicos para validadores, baseados nas suas características únicas.

Mineiros e validadores: principais diferenças

Mineradores: Em blockchains com mecanismo Proof of Work (Bitcoin, Dogecoin), os mineradores desempenham uma dupla função – verificação de transações e adição de novos blocos através da mineração. Este processo envolve a solução de problemas matemáticos complexos e requer recursos computacionais significativos. Os mineradores competem entre si, utilizando equipamentos especializados, esforçando-se para adicionar um novo bloco à cadeia primeiro. Ao concluir com sucesso este processo, eles recebem recompensas na forma de criptomoeda ou comissões por transações.

Validadores: Nas redes Proof of Stake (PoS) e Proof of Authority (PoA), os validadores são responsáveis pela verificação de transações e pela formação de blocos. Em sistemas PoS, os validadores são escolhidos com base na quantidade de moedas bloqueadas em staking. Nas redes PoA, a escolha dos validadores é baseada na reputação e na identificação dos participantes. Os validadores nesses sistemas recebem recompensas de forma semelhante ao PoW, no entanto, o processo não requer a resolução de problemas matemáticos que consomem recursos - em vez disso, utilizam sua participação na rede ou reputação para garantir a verificação das transações.

Riscos e incentivos para validadores

A participação na validação da rede blockchain está associada tanto a incentivos quanto a riscos. O principal incentivo é a obtenção de recompensas, cujo valor depende do valor total das moedas em stake e da participação de um validador específico. Geralmente, recompensas mais altas são oferecidas a validadores com um maior volume de ativos em stake, devido ao seu maior envolvimento e responsabilidade.

Além das recompensas, os validadores enfrentam riscos, incluindo sanções financeiras por comportamentos maliciosos ou errôneos, o que pode levar à perda parcial ou total do seu stake. Além disso, os validadores devem garantir a segurança e o funcionamento contínuo dos seus nós na rede, o que requer competências técnicas e custos operacionais.

Disposições finais

Os validadores de blockchain garantem a verificação de transações e a formação de blocos, utilizando mecanismos de Proof of Stake ou Proof of Work, recebendo recompensas por isso. Os mineradores em sistemas PoW resolvem problemas matemáticos complexos, enquanto os validadores PoS bloqueiam moedas em staking. O processo de validação envolve a identificação do mecanismo de consenso, configuração do nó, uso do explorador de blockchain, verificação de blocos e transações. A principal diferença é que os mineradores lidam com a resolução de tarefas que consomem recursos, enquanto os validadores utilizam o mecanismo de staking sem a necessidade de realizar cálculos complexos.