Artigo

Criptografia Aplicada: a Segurança por trás do Bitcoin


Por Gabriel Aleixo
Julho 11, 2019

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Repetidas vezes, é dito que a criptografia, em especial na forma como foi implementada na tecnologia do Bitcoin, é uma das grandes responsáveis por seu funcionamento adequado. Neste artigo, entenda porque isso é verdade e permite confiar bilhões de dólares no protocolo.

Antes de mais nada, é importante compreender que o sistema consiste basicamente numa rede descentralizada de comunicação, dentro da qual são armazenadas e sincronizadas a todo momento milhares de cópias do atual “balanço de pagamentos”, correspondente a todo o histórico de transações de bitcoins realizadas entre quaisquer usuários que já tenham efetivamente utilizado uma aplicação de carteira ligada à rede. É a partir da atualização permanente e descentralizada desse “balanço” que se pode saber, com confiança e sem intermediários, quantos bitcoins pertencem a cada carteira, podendo ser livremente transferidos por quem detenha a chave privada correspondente a ela.

Por sua vez, uma transação pode ser compreendida como um pedaço de informação que é assinada pelo usuário, fazendo uso da chave privada correspondente a sua carteira, enviada à rede e, então, validada e guardada na cadeia de blocos (blockchain), nome técnico do que anteriormente chamamos, por analogia com os sistemas tradicionais, de “balanço de pagamentos”.

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Posto de forma simples, assim é formada uma transação:

1. Entrada (input): o(s) endereço(s) público(s) de carteira dos quais os bitcoins estão saindo, a fim de compor o saldo total que o usuário deseja remeter a novo(s) endereço(s) público(s) de carteira.

2. Valor: a quantidade de bitcoins que se deseja enviar por meio dessa transação.

3. Saída (output): as condições necessárias para gastar os fundos listados no input e, na maioria das transações, informa ainda o(s) endereço(s) que poderão gastar os bitcoins que estão sendo enviados.

Logo, sendo o Bitcoin essencialmente uma rede descentralizada para que as transações realizadas entre um dado número de partes sejam comunicadas aos demais usuários, a adoção de criptografia permite o seguro cumprimento dos seguintes requisitos para que um protocolo como esse funcione:

1 – Autenticidade: é possível verificar matematicamente quais partes da rede estão se comunicando, ou seja, realizando uma transação de bitcoins entre si, sem que haja do ponto de vista prático o risco de conflito de dados ou necessidade de um agente intermediário que atribua segurança e validade ao processo. Essa checagem pode ser feita de forma automática através de software, com o rigor de uma função matemática.

2 – Privacidade: do ponto de vista computacional em geral, a criptografia garante que ninguém possa ler o conteúdo de uma mensagem exceto seu destinatário. É isso que assegura, por exemplo, a possibilidade de se enviar e checar senhas pela internet sem que os intermediários desse processo (como os provedores de acesso ou serviço) as descubram. No caso do Bitcoin, esse uso implica que uma vez comunicada à rede a transferência de uma dada quantidade de bitcoins de um endereço público a um outro, somente o detentor da chave privada correspondente ao endereço de recebimento poderá mover os fundos ali depositados. É como se a “mensagem” enviada só pudesse ser novamente movida, e logo os bitcoins correspondentes a ela gastos, pelo detentor das chaves de destino original.

3 –  Integridade: é necessária para assegurar que a mensagem original chegará inalterada a seu destino final. No caso do Bitcoin, isso quer dizer que qualquer tentativa de burlar a mensagem enviada pelo remetente original (por exemplo, alterando o endereço de recebimento de bitcoins de uma transação previamente assinada pelo detentor original deles) poderá ser identificada e invalidada pela rede.

A criptografia de chaves pública e privada permite que uma mensagem seja criptografada com uma chave privada e descriptografada com uma chave pública correspondente, funcionando como pares inseparáveis. No Bitcoin, a assinatura digital necessária para comunicar uma transação à rede e assim gastar seus bitcoins é feita a partir de uma chave privada, estando ela associada a uma chave pública correspondente a partir da qual é calculado o endereço público da sua carteira.

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É justamente o uso de funções criptográficas de hash que tornam esse processo simples em um sentido, mas muito difícil (virtualmente impossível) no sentido inverso. Ou seja, a partir delas é simples checar criptograficamente a integridade e a autenticidade de uma informação, como dados referentes a uma transação de bitcoins, mas extremamente difícil quebrá-las para burlar as regras do sistema, como gastar bitcoins que originalmente você não possuía.

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