O que é um Validador de Blockchain?

O papel do validador na blockchain

Os validadores são responsáveis por adicionar novos blocos e verificar transações nos blocos propostos, desempenhando assim um papel vital no funcionamento da blockchain.

Um validador é fundamental na validação de transações em mecanismos de consenso blockchain como prova de participação (PoS) e prova de autoridade (PoA). Verificam se as novas transações cumprem com as regras da rede e asseguram que o remetente tenha fundos suficientes para completar a operação.

Os validadores também são responsáveis por garantir a segurança da blockchain através da supervisão de atividades maliciosas, como o duplo gasto. O termo "duplo gasto" refere-se a gastar as mesmas unidades de criptomoeda duas vezes. As blockchains previnem isso conectando o registro aberto com algoritmos criptográficos.

Os validadores recebem pagamentos na criptomoeda nativa das blockchains subjacentes. Por exemplo, os validadores na blockchain Solana recebem pagamentos em SOL (SOL).

Funcionamento dos validadores em prova de participação (PoS)

Os validadores PoS verificam se as transações no bloco proposto são válidas, adicionam o bloco à blockchain e mantêm registos do livro razão. Pela sua contribuição, ganham recompensas em criptomoeda nativa.

Nas blockchains PoS, os validadores têm três papéis principais: cliente validador, operador de nó e quantidade de participação. Um cliente validador é uma aplicação de software que mantém e utiliza chaves privadas para verificar o estado da blockchain. Um operador de nó é um indivíduo ou entidade que executa e gere o software e hardware do cliente validador. A quantidade de participação refere-se à criptomoeda depositada como garantia para se tornar validador.

Um único validador do grupo é escolhido aleatoriamente para propor um bloco. O proponente prepara o bloco e transmite a proposta a toda a rede. A comunidade de validadores aprova as transações propostas no bloco. É importante destacar que apenas as transações verificadas alcançam a finalidade.

Na blockchain Ethereum, o número total de validadores é dividido em vários subconjuntos para processar vários blocos simultaneamente e acelerar a validação de transações. A função dos validadores que concordam com o estado da blockchain é chamada de consenso.

Existem também blockchains de prova de participação delegada (DPoS), onde os usuários da rede votam para eleger delegados que validam o próximo bloco. Em comparação com PoS, DPoS oferece uma governança melhor otimizada e um consenso mais rápido, pois reduz o número de validadores sem comprometer a descentralização. Os delegados distribuem as recompensas obtidas entre os usuários que os selecionaram.

Funcionamento dos validadores em prova de autoridade (PoA)

Nas blockchains PoA, um grupo de validadores escolhidos com base na sua identidade aprova as transações e produz o novo bloco.

Um mecanismo de consenso PoA consiste em um pequeno grupo de validadores pré-selecionados a quem se confia a geração de novos blocos e a manutenção da veracidade da rede. Funciona bem em blockchains privadas ou empresariais onde são escolhidas pessoas ou entidades de confiança como validadores e a descentralização é uma prioridade baixa.

Para ingressar em uma rede PoA como validador, geralmente é necessário uma identificação formal na blockchain, uma associação com a organização anfitriã e nenhum antecedentes criminais. Após a incorporação, é confiada a eles a validação de transações e a adição de blocos à blockchain.

Nas redes PoS, os validadores executam software especializado para gerir transações e forjar blocos. Os validadores são selecionados, muitas vezes de acordo com a sua participação, para propor blocos. Em alguns sistemas, um validador é escolhido como "nó líder" para cada bloco e é responsável por propô-lo à rede.

Este líder é verificado por outros validadores através de consenso, garantindo a validade do bloco antes de ser adicionado à blockchain. Os critérios e o processo para selecionar este nó líder podem variar significativamente entre diferentes implementações de PoS.

Se um nó validador aprovar uma transação maliciosa ou fraudulenta, poderá ser penalizado com a expulsão da lista de nós validadores durante um certo período ou com uma proibição completa.

Qual é a diferença entre mineradores e validadores?

Em blockchains PoW como o Bitcoin, os mineradores validam e adicionam transações através da mineração, enquanto outros nós atuam como validadores verificando transações e blocos sem contribuir para o processo de mineração. Por outro lado, os validadores em sistemas baseados em participação aprovam transações e criam blocos de acordo com sua participação sem necessidade de cálculos intensivos.

Tanto mineradores como validadores asseguram a precisão das transações e adicionam blocos à blockchain. No entanto, suas responsabilidades e formas de funcionamento diferem conforme o tipo de blockchain em que operam.

Em sistemas PoW, os mineiros resolvem complexos enigmas para adicionar blocos à blockchain. No processo, validam transações incluindo-as nos blocos que mineram. Resolver esses enigmas requer uma imensa potência computacional enquanto competem com outros mineiros. O mineiro que resolve o problema primeiro pode adicionar o seu bloco à blockchain e recebe uma recompensa em criptomoeda nativa ou taxas de transação.

Aos validadores é confiada a validação de transações em blockchains PoS e PoA. Em blockchains PoS como Ethereum, são selecionados de acordo com a quantidade de moedas que colocaram como garantia. Por outro lado, em blockchains PoA, são escolhidos com base na sua reputação e identidade. O sistema recompensa os validadores por certificar transações e comportamento honesto.

Qual é o processo para executar um nó validador?

Operar como nó validador requer um processo de seis passos. Inclui selecionar uma blockchain, configurar o hardware, instalar o software, juntar-se como validador, monitorar o nó e gerir as recompensas.

Para operar um nó validador de forma eficiente, são necessários os seguintes passos:

1. Selecionar uma blockchain

   O primeiro passo é selecionar uma blockchain, preferencialmente uma com alto volume de transações e necessidade de validadores. Redes como Ethereum, Solana e Cosmos são opções populares devido à sua atividade constante.

2. Configurar o hardware

   Para executar o nó, os validadores precisarão de um computador com RAM, armazenamento e potência de processamento adequados. Cada blockchain tem as suas próprias especificações sobre requisitos de hardware. Por exemplo, o Ethereum requer um mínimo de 32GB de RAM e 2TB de SSD, enquanto o Solana requer equipamentos mais potentes com pelo menos 128GB de RAM e armazenamento NVMe de alta velocidade.

3. Instalar o software

   O validador deve instalar e configurar o programa de software para a sua blockchain escolhida. Todas as blockchains utilizam software de validação diferente. É crucial manter o software atualizado e usar senhas fortes para proteger os nós validadores contra tentativas de pirataria informática.

4. Juntar-se como validador

   As blockchains PoS requerem depositar a quantidade necessária de criptomoeda e juntar-se à rede como validador. Por exemplo, a Ethereum requer 32 ETH, enquanto outras redes podem ter diferentes requisitos de participação. Por outro lado, nas blockchains PoA, seria necessário prova de identidade para se juntar. Algumas blockchains requerem que os validadores se juntem a um grupo de validadores.

5. Monitorar o nó

   Os validadores devem monitorizar constantemente o seu nó para garantir o seu funcionamento suave e resolver qualquer problema que possa surgir. Isto inclui supervisionar o desempenho do sistema, a conectividade da rede e assegurar que o software está a funcionar corretamente em todos os momentos.

6. Gerir recompensas

   As blockchains pagam aos validadores na forma de criptomoeda. Os validadores precisam conhecer bem a estrutura de recompensas e o processo para reclamá-las. Dependendo da rede, as recompensas podem variar de 4% a 15% anuais sobre o valor participado.

Tendências emergentes e inovações no campo da validação blockchain

A necessidade de soluções mais seguras, escaláveis e práticas está a impulsionar desenvolvimentos e avanços notáveis na validação blockchain.

Uma tendência é o desenvolvimento de métodos de consenso além dos modelos convencionais PoW e PoS. Protocolos como prova de queima (PoB), PoA e prova de espaço (PoSpace), fornecem métodos de validação distintos centrados na participação do usuário, na segurança e na eficiência energética.

Outra inovação é o uso de provas de conhecimento zero (zero-knowledge proofs), que melhoram a segurança e privacidade ao permitir que os validadores confirmem transações sem revelar dados subjacentes. Além disso, estão a ser desenvolvidas soluções de interoperabilidade para facilitar a comunicação e transferência de valor entre plataformas blockchain diferentes, promovendo um ecossistema blockchain mais integrado e eficaz.

Esses avanços marcaram o início de uma nova era na tecnologia blockchain, tornando as blockchains mais amplamente aplicáveis, acessíveis e sustentáveis em muitas indústrias.