O papel dos validadores na cadeia

Os validadores desempenham um papel chave no funcionamento da blockchain, sendo responsáveis pela verificação de transações e pela adição de novos blocos à cadeia.

Nos mecanismos de consenso da blockchain, como Proof-of-Stake (PoS) e Proof-of-Authority (PoA), os validadores desempenham uma função crítica na verificação de transações. Eles garantem que novas operações estejam em conformidade com as regras da rede e que o remetente tenha fundos suficientes para realizar a transferência.

Além disso, os validadores garantem a segurança da blockchain, monitorizando atividades potencialmente maliciosas, como tentativas de gasto duplo. O gasto duplo é uma situação em que os mesmos fundos são tentados a ser gastos duas vezes. As blockchains evitam isso através de uma combinação de um registro aberto e algoritmos criptográficos.

Os validadores recebem recompensas na criptomoeda nativa da blockchain correspondente pelo seu trabalho. Por exemplo, os validadores na rede Gate recebem pagamentos em tokens GT.

Mecanismo de funcionamento dos validadores em Proof-of-Stake (PoS)

Nos blockchains com PoS, os validadores verificam a correção das transações no bloco proposto, adicionam-no à cadeia e mantêm o registro no registro. Por essa atividade, eles recebem recompensas em criptomoeda.

Nos blockchains PoS, os validadores desempenham três funções principais: cliente do validador, operador de nó e staker. O cliente do validador é um aplicativo de software que armazena e utiliza chaves privadas para verificar o estado do blockchain. O operador de nó é uma pessoa física ou jurídica que gerencia o software e o hardware do validador. O staker é aquele que deposita criptomoedas como garantia para obter o status de validador.

Um validador é selecionado aleatoriamente do pool de validadores para propor um novo bloco. O validador selecionado forma o bloco e o distribui pela rede. A comunidade de validadores verifica as transações no bloco proposto. É importante notar que a finalização é alcançada apenas para transações confirmadas.

Na blockchain da Gate, o número total de validadores é dividido em subgrupos para o processamento paralelo de vários blocos, o que acelera a verificação de transações. O processo de consenso do estado da blockchain pelos validadores é chamado de alcançar consenso.

Existem também blockchains com prova de participação delegada (DPoS), onde os usuários da rede votam em delegados que irão verificar o próximo bloco. Em comparação com PoS, DPoS proporciona uma gestão mais otimizada e um consenso mais rápido devido ao menor número de validadores, mantendo a descentralização. Os delegados distribuem a recompensa recebida entre os usuários que votaram neles.

Princípio de funcionamento dos validadores em Proof-of-Authority (PoA)

Nos blockchains com PoA, um grupo de validadores selecionados com base em sua reputação confirma transações e cria novos blocos.

O mecanismo de consenso PoA é baseado em um pequeno grupo de validadores previamente selecionados, responsáveis pela geração de novos blocos e pela manutenção da integridade da rede. Esta abordagem é eficaz em blockchains privados ou corporativos, onde os validadores são pessoas ou organizações de confiança, e a descentralização não é uma prioridade.

Para se tornar um validador em uma rede PoA, geralmente é necessário ter uma identificação oficial na blockchain, uma conexão com a organização anfitriã e a ausência de condenações. Após a aprovação, os validadores recebem a autoridade para verificar transações e adicionar blocos à cadeia.

Nos sistemas PoA, os validadores utilizam software especializado para processar transações e formar blocos. Os validadores são geralmente escolhidos com base na sua reputação, para propor blocos. Em alguns sistemas, para cada bloco, é escolhido um validador como "líder", que propõe o bloco da rede.

Em seguida, esse líder é verificado por outros validadores através de consenso, o que garante a validade do bloco antes de ser adicionado à cadeia. Os critérios e o processo de seleção do líder podem variar significativamente em diferentes implementações de PoA.

Se um validador aprovar uma transação maliciosa ou fraudulenta, ele pode ser punido com a exclusão temporária ou permanente da lista de validadores.

Diferenças entre mineradores e validadores

Nos blockchains PoW, como o Bitcoin, os mineradores verificam e adicionam transações à cadeia através da mineração, enquanto outros nós atuam como validadores, verificando transações e blocos sem participar do processo de mineração. Nos sistemas de staking, os validadores confirmam transações e criam blocos com base em sua participação, sem cálculos intensivos.

Tanto os mineradores como os validadores garantem a correção das transações e adicionam blocos à blockchain. No entanto, as suas responsabilidades e métodos de trabalho variam consoante o tipo de blockchain.

Em sistemas PoW, os mineradores resolvem problemas matemáticos complexos para adicionar blocos à cadeia. Ao fazer isso, eles verificam transações, incluindo-as nos blocos que estão a minerar. A resolução desses problemas requer um poder computacional significativo e competição com outros mineradores. O minerador que resolver o problema primeiro adiciona seu bloco à blockchain e recebe uma recompensa em criptomoeda ou uma taxa por transações.

Os validadores em blockchains PoS e PoA são responsáveis pela verificação de transações. Em blockchains PoS, como a Gate, são selecionados com base na quantidade de moedas em stake. Em blockchains PoA, a seleção é baseada na reputação e na identidade do validador. O sistema recompensa os validadores pela confirmação de transações e pelo comportamento honesto.

Processo de inicialização do nó validador

O lançamento de um nó validador envolve seis etapas principais: escolha da blockchain, configuração do hardware, instalação do software, associação como validador, monitoramento do nó e gestão das recompensas.

Para o funcionamento eficaz de um nó validador, é necessário seguir os seguintes passos:

Escolha da blockchain

O primeiro passo é escolher uma blockchain, de preferência com um alto volume de transações e necessidade de validadores.

Configuração de equipamentos

Para iniciar um nó, os validadores precisarão de um computador com uma quantidade suficiente de memória RAM, armazenamento e poder de processamento. Cada blockchain tem os seus próprios requisitos de hardware.

Instalação de software

O validador precisa instalar e configurar o software para a blockchain escolhida. Diferentes blockchains utilizam diferentes softwares para validação. É importante manter o software atualizado e usar senhas seguras para proteger os nós de validação contra invasões.

Juntar-se como validador

As blockchains PoS exigem o staking de uma determinada quantidade de criptomoeda para se juntar à rede como validador. Nos blockchains PoA, é necessário um comprovante de identidade. Alguns blockchains exigem que os validadores se juntem a pools.

Monitoramento de nó

Os validadores devem monitorar constantemente o funcionamento de seu nó, garantindo seu funcionamento ininterrupto e resolvendo rapidamente os problemas que surgem.

Gestão de recompensas

As blockchains pagam recompensas em criptomoeda aos validadores. Os validadores precisam entender bem a estrutura das recompensas e o processo de recebimento.

Novas tendências e inovações na validação de blockchains

A necessidade de soluções mais seguras, escaláveis e práticas leva a desenvolvimentos e avanços notáveis na área da validação de blockchain.

Uma das tendências é o desenvolvimento de métodos de consenso que vão além dos modelos tradicionais de PoW e PoS. Protocolos como Proof-of-Burn (PoB), PoA e Proof-of-Space (PoSpace) oferecem métodos únicos de validação, focados no envolvimento dos usuários, segurança e eficiência energética.

Outra inovação é a aplicação de provas de zero conhecimento, que aumentam a segurança e a privacidade, permitindo que os validadores confirmem transações sem revelar os dados subjacentes. Além disso, estão a ser desenvolvidas soluções de interoperabilidade que facilitarão a comunicação e a transferência de valor entre plataformas de blockchain heterogéneas, promovendo a criação de um ecossistema de blockchain mais integrado e eficiente.

Estas conquistas abrem uma nova era de tecnologias blockchain, tornando-as mais amplamente aplicáveis, acessíveis e sustentáveis em muitos setores.