Vários conceitos importantes no campo da criptografia

• Criptomoeda, ou moeda digital, é uma forma de moeda que usa tecnologia de criptografia para garantir segurança e privacidade. Ela usa os princípios da criptografia para criptografar transações e garantir a segurança das transações.
  • Nas transações de criptomoeda, existem duas chaves principais, a saber, a chave pública e a chave privada. Elas são um par de chaves geradas por meio de operações matemáticas. Como essas duas chaves são um par e não são intercambiáveis, apenas a pessoa com a chave privada pode descriptografar as informações criptografadas pela chave pública.
  • A chave pública é o endereço usado para receber moeda, que é público, e qualquer pessoa pode transferir moeda para a conta por meio desse endereço. A chave privada deve ser mantida em segredo porque é usada para assinar transações, e apenas a pessoa com a chave privada pode assinar a transação, confirmando assim a autenticidade da transação.
  • O princípio por trás das chaves públicas e privadas é a criptografia assimétrica. A criptografia assimétrica é um tipo de teoria da criptografia. O princípio da criptografia assimétrica é baseado em um algoritmo matemático chamado algoritmo de criptografia assimétrica. O algoritmo de criptografia assimétrica é usado para gerar um par de chaves pública e privada, e essas duas chaves não são intercambiáveis.
  • O princípio do algoritmo de criptografia assimétrica é baseado em um conceito matemático chamado função unidirecional. Essa função pode mapear um bloco de dados para outro bloco de dados, e esse mapeamento é irreversível. Por exemplo, suponha que haja uma função f que pode mapear um bloco de dados x para outro bloco de dados y. A característica dessa função é que o valor de x não pode ser derivado de y. Ou seja, se soubermos o valor de y, ainda não podemos determinar o valor de x.
• O sistema usado para alcançar a descentralização é o blockchain. Blockchain é uma tecnologia de banco de dados distribuído usada para registrar transações de moeda digital ou outras formas de dados. Ele garante a segurança e a integridade dos dados dividindo os dados em blocos e ligando esses blocos.
• Um bloco é a unidade básica de um blockchain. É uma estrutura de dados usada para armazenar um conjunto de informações de transação ordenadas. Cada bloco contém um valor de hash para representar a integridade do conteúdo do bloco. O bloco também contém um link para o bloco anterior para conectá-lo a outros blocos.
• O valor de hash de um bloco é geralmente composto pelo conteúdo do bloco e pelo valor de hash do bloco anterior, e é obtido por meio de uma operação de função de hash. A operação de hash é uma operação matemática que pode mapear dados de qualquer comprimento para um valor de hash de comprimento fixo.
  • Por exemplo, suponha que haja um bloco com o conteúdo “Hello world” e o valor de hash do bloco anterior seja “abc123”. Então, podemos unir esses dois valores para formar “Hello worldabc123” e, em seguida, realizar uma operação por meio da função de hash para obter o valor de hash do bloco.
• A pessoa ou organização que fornece poder de computação para o sistema blockchain é chamada de minerador. Seu trabalho é resolver problemas matemáticos complexos executando programas de computador específicos para verificar transações e adicioná-las ao blockchain. Resolver esses problemas requer muito poder de computação e geralmente requer o uso de hardware dedicado, como máquinas de mineração ASIC. Os mineradores geralmente recebem recompensas do sistema blockchain, que geralmente são moedas digitais, como Bitcoin.
• Decidir a qual minerador atribuir a tarefa blockchain é geralmente determinado pelo mecanismo de consenso do sistema blockchain. Para o sistema blockchain, o mecanismo de consenso é um método usado para determinar se as transações no blockchain são legais e decidir como adicionar novos blocos ao blockchain. Diferentes sistemas blockchain podem usar diferentes mecanismos de consenso.
  • Por exemplo, o Bitcoin usa o mecanismo de consenso Proof of Work (PoW). Sob esse mecanismo, os mineradores precisam verificar as transações resolvendo problemas matemáticos. Os mineradores geralmente decidem quem pode verificar as transações e adicionar novos blocos ao blockchain por meio da competição. Os mineradores tentarão resolver o problema e enviar a solução para outros nós. Os nós verificarão se a solução está correta e, se estiver correta, aceitarão a solução e adicionarão o novo bloco ao blockchain. Quando os mineradores concluírem a verificação, eles receberão recompensas em Bitcoin.
• Além do POW, os mecanismos de consenso blockchain comuns também incluem Proof of Stake (PoS), Proof of Work with Weight e Proof of Contribution, etc.

  • Proof of Stake (PoS): Este é um novo tipo de mecanismo de consenso que não exige que os mineradores verifiquem as transações resolvendo problemas matemáticos. Em vez disso, determina quem pode verificar as transações e adicionar novos blocos ao blockchain com base no número de tokens mantidos pelo minerador. Esse método é mais ecológico do que o Proof of Work porque não requer muito poder de computação. Mas também tem algumas desvantagens, como o risco de oligopólio (ou seja, algumas pessoas controlam a maioria dos tokens).

  • Proof of Work with Weight é uma variante do mecanismo de consenso Proof of Work (PoW). Ele adiciona um parâmetro de peso ao mecanismo de consenso Proof of Work original para melhorar a eficiência do sistema.

    No mecanismo de consenso Proof of Work tradicional, os mineradores verificam as transações resolvendo problemas matemáticos. Esses problemas geralmente são intensivos em computação e requerem muitos recursos de computação para serem resolvidos. Isso significa que os mineradores precisam ter equipamentos de computação de alto desempenho para participar efetivamente da mineração.

    Para melhorar a eficiência do sistema, o mecanismo de consenso Proof of Work with Weight introduz um parâmetro de peso. Esse parâmetro é usado para representar o poder de computação do minerador, ou seja, quantos recursos de computação o minerador possui. Quando um minerador deseja verificar uma transação, o sistema determinará a dificuldade do problema com base no valor de peso do minerador. Se o valor de peso do minerador for alto, a dificuldade do problema será maior; se o valor de peso do minerador for baixo, a dificuldade do problema será menor. Dessa forma, o sistema pode atribuir problemas com base no poder de computação real do minerador, evitando o desperdício de recursos de computação.

    O mecanismo de consenso Proof of Work with Weight geralmente pode melhorar a eficiência do sistema. Mas também tem alguns problemas, como mineradores podem enganar o sistema para aumentar seus valores de peso para obter mais recompensas. Portanto, o mecanismo de consenso Proof of Work with Weight também requer medidas apropriadas para evitar trapaças.

  • Proof of Contribution é um mecanismo de consenso usado para determinar quais mineradores podem participar da mineração e receber as recompensas correspondentes.

    No mecanismo de consenso Proof of Contribution, os mineradores precisam fornecer espaço de armazenamento e largura de banda ao sistema como uma contribuição. O sistema determinará o valor de peso do minerador com base na quantidade de contribuição do minerador e multiplicará o valor de peso pela dificuldade para obter o “poder de computação” do minerador. Quando um minerador deseja participar da mineração, o sistema determinará a dificuldade de mineração com base no poder de computação do minerador. Os mineradores podem obter recompensas resolvendo problemas. O mecanismo de consenso Proof of Contribution pode garantir a confiabilidade e a segurança do sistema e pode efetivamente incentivar os mineradores a fornecer mais recursos para o sistema. Mas também tem alguns problemas, como mineradores podem enganar o sistema para aumentar seus valores de peso ou obter benefícios indevidos por outros meios. Portanto, o mecanismo de consenso Proof of Contribution também requer medidas apropriadas para evitar trapaças.

Publicado em: 10 de dez de 2022 · Modificado em: 11 de dez de 2025