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As criptomoedas existem graças às maravilhas da tecnologia blockchain. Elas são uma forma de moeda digital, com técnicas de criptografia em vigor para gerir e criar unidades monetárias e transferir fundos.
Neste mundo digitalizado de criptomoeda, você pode ter se deparado com um termo conhecido como duplo gasto.
Essencialmente, duplo gasto é o conceito de que alguém pode replicar transações de Bitcoin ou criptomoeda com fundos sendo enviados para dois endereços diferentes simultaneamente.
Então, por que o duplo gasto é um problema? E como ele pode ser prevenido em um blockchain?
Vamos começar refrescando nossas mentes sobre o conceito de blockchain.
Um blockchain é um registro descentralizado que armazena transações. Ele garante confiança mútua e um consenso coletivo entre todos os parceiros envolvidos.
A revolução trazida pelo blockchain no mundo cibernético criou um meio seguro e robusto de armazenar, gerenciar, processar e registrar informações e transações digitais, muitas vezes altamente sensíveis.
O que torna o blockchain inovador é que um único computador, ou nó, não finaliza os processos; muitos computadores estão envolvidos simultaneamente.
Criptomoedas como Bitcoin estão entre as muitas aplicações diversas do blockchain. Identidades digitais, contratos, logística e uma quantidade crescente de entidades podem se beneficiar do uso da blockchain.
No que diz respeito à moeda digital, garantir que uma unidade específica não possa ser duplicada é extremamente importante. Isso ocorre porque as informações digitais podem ser relativamente facilmente reproduzidas por indivíduos familiarizados com a rede blockchain e com os comandos computacionais necessários para adulterá-la.
Como já estabelecemos, o gasto duplo é essencialmente quando os mesmos fundos são enviados para dois destinatários simultaneamente.
Ocorre quando uma rede blockchain é perturbada e a criptomoeda é basicamente roubada. A pessoa responsável enviaria então uma cópia da transação para que pareça genuína, ou até mesmo excluiria a transação para parecer que nunca ocorreu.
Sem medidas adequadas para resolver tal problema, toda a transação será fundamentalmente desestabilizada e comprometida. Usuários não possuem um protocolo para verificar se os fundos que receberam não estão sendo gastos em outro lugar.
Portanto, para que uma moeda digital funcione de maneira confiável, deve haver mecanismos rigorosos para prevenir esse tipo de comportamento.
O gasto duplo destrói e compromete a base tecnológica de uma blockchain. Todo o seu conceito é o oposto do que a blockchain representa. Assim, a possibilidade de gasto duplo comprometeria, em última análise, a confiança em uma criptomoeda como o Bitcoin ou qualquer outra moeda digital baseada em blockchain.
Uma analogia comumente usada para este enigma é conhecida como o Problema dos Generais Bizantinos. Isso destaca o desafio que várias partes têm que enfrentar quando não confiam umas nas outras e precisam participar de um empreendimento conjunto onde necessitam de cooperação para ter sucesso. Essa analogia explica a questão do desacordo em um sistema descentralizado.
Nesta analogia, quando todos os generais lideram um ataque coordenado com seus exércitos, eles alcançarão a vitória. No entanto, assim que um general se desvia ou ataca outro general, toda a batalha, semelhante a uma blockchain, será comprometida e eventualmente perdida.
Como resultado, as criptomoedas devem implantar Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT) em seus protocolos. Este protocolo implica que um sistema de computador deve continuar funcionando até um nível satisfatório, apesar de erros, falhas ou participantes agindo de forma contrária aos planos designados ou tentando enganar o sistema.
Agora que entendemos a base do gasto duplo, vamos olhar para três maneiras populares de golpistas realizarem um gasto duplo.
Um ataque de 51% em uma rede de blockchain ocorre quando um único indivíduo ou organização controla a maioria da taxa de hash, causando potencial interrupção na rede. Quando isso acontece, o chamado "atacante" obtém poder de mineração suficiente para omitir ou alterar a sequência em que as transações são conduzidas propositadamente.
Durante um ataque de 51%, o atacante pode reverter transações feitas por ele durante esse tempo, levando a um problema de gasto duplo. Além disso, o atacante também pode inibir algumas ou todas as transações de confirmação (ou seja, uma negação de serviço de transação) e impedir que alguns ou todos os outros mineradores minerem, algo conhecido como "monopólio de mineração".
Bitcoin Gold, uma criptomoeda que surgiu como um fork do Bitcoin, foi vítima de tais ataques em 2018 e 2020.
Um ataque de corrida envolve o envio de duas transações opostas simultaneamente com fundos semelhantes; no entanto, apenas uma transação é confirmada.
Durante tal ataque, a ideia principal é invalidar outros pagamentos validando apenas a transação que beneficia o atacante, ou seja, fundos enviados para um endereço que ele pode controlar.
Além disso, ataques de corrida precisam de destinatários que aceitem transações não confirmadas como uma forma de pagamento.
Diferente de um ataque de corrida, um ataque Finney envolve o atacante pré-minerar uma única transação em um bloco; no entanto, ele não é imediatamente transmitido para toda a rede.
Neste tipo de ataque de dupla-gastos, o atacante gasta as mesmas moedas em uma transação diferente e, em seguida, transmite o bloco previamente minerado, invalidando assim o pagamento.
Esses ataques precisam ocorrer em uma sequência distinta. Assim como os ataques de corrida, eles também dependem do destinatário aceitar transações não confirmadas.
Existem duas maneiras de prevenir a dupla-gastos.
Além disso, a tecnologia blockchain previne a dupla-gastos através da tecnologia de compartilhamento de arquivos peer-to-peer, junto com a criptografia de chave pública. Junto com essas configurações, as estruturas de propriedade das criptomoedas são registradas na blockchain, que é fundamentalmente um livro-razão público, enquanto simultaneamente são confirmadas por protocolos criptográficos e pela comunidade de criptomoeda em geral.
Assim, uma vez que todas as transações são abertamente registradas e criptograficamente seguras simultaneamente em milhares de nós em todo o mundo, todos os envolvidos podem vê-las e verificar aquelas que já foram feitas.
Quando se trata de Bitcoin, todas as transações são verificadas por mineradores. Isso garante que as transações realizadas durante o processo de verificação sejam irreversíveis e não possam ser alteradas computacionalmente, resolvendo assim com sucesso o problema do gasto duplo.
Embora já tenha ocorrido, felizmente o gasto duplo em uma blockchain é difícil de alcançar.
Isso ocorre porque, uma vez que a blockchain de uma criptomoeda se torna grande o suficiente, como no caso do Bitcoin ou Ethereum, a probabilidade de um único indivíduo ou grupo conseguir poder computacional suficiente para superar rapidamente todos os outros participantes se torna muito baixa.
Além disso, modificar todos os blocos previamente confirmados torna-se mais problemático à medida que a cadeia cresce, pois os blocos estão todos ligados por provas criptográficas. Como resultado, quanto mais confirmações em um bloco, maior o custo de alterar ou reverter transações.
Assim, um ataque de gasto duplo bem-sucedido talvez modifique apenas as transações de alguns blocos recentes e apenas por um tempo relativamente curto.
Quanto ao Bitcoin, seu algoritmo de consenso, também conhecido como Prova de Trabalho (PoW), garante que os mineradores só possam validar um novo bloco de transações se todos os nós da rede concordarem mutuamente que o hash do bloco dado pelo minerador está correto. O hash do bloco verifica que o minerador investiu esforço suficiente, encontrou uma solução eficaz para o problema do bloco e, portanto, será recompensado com alguns Bitcoins por resolvê-lo.
Com o gasto duplo, os participantes podem enganar os sistemas de dinheiro eletrônico para obter benefício financeiro, usando os mesmos fundos duas ou mais vezes.
Inicialmente, não havia soluções adequadas para resolver esse problema. Isso representava um desafio considerável para o crescimento e progresso da criptomoeda e do Bitcoin. Felizmente, a prática de assinaturas cegas, bem como certos protocolos rigorosos e transparentes, têm fornecido uma solução inovadora para tais esquemas financeiros descentralizados.
Além disso, a formação de mecanismos PoW e a tecnologia blockchain transformaram o Bitcoin em um sistema de moeda digital poderoso e descentralizado, reduzindo consideravelmente a possibilidade de fraude e de gastos duplos.
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