Validadores em criptomoedas: o que são e como funcionam?

O que é um validador?

Um validador é um participante numa rede blockchain que ajuda a verificar transações, a proteger a rede e a adicionar novos blocos à blockchain. Os validadores são cruciais para blockchains que utilizam mecanismos de consenso como o Proof of Stake ou uma variante deste. Sem validadores, uma blockchain baseada em validadores fica paralisada e não são produzidos novos blocos. Os validadores fazem isto ao colocar criptomoedas, como ETH ou SOL, em stake para validar transações. Isto também é chamado de staking. Esta é, de imediato, a grande diferença em relação ao mining de criptomoedas, em que computadores potentes procuram resolver puzzles criptográficos. Este é um processo intensivo em energia. Por isso, a utilização de validadores é frequentemente vista como mais eficiente e menos exigente.

O objetivo de um validador é verificar se as transações estão corretas. Pense, por exemplo, na questão de saber se alguém possui criptomoedas suficientes para executar uma transação e se as mesmas criptomoedas não são gastas duas vezes (double spending). Se o validador atuar corretamente, pode receber uma recompensa por isso. Se um validador atuar de forma incorreta ou tentar enganar a rede, pode perder uma parte das criptomoedas que colocou em stake. Este mecanismo garante que os validadores têm um interesse financeiro em agir de forma honesta.

Pontos principais

• Um validador verifica transações, protege a rede e ajuda a adicionar novos blocos a uma blockchain.
• Os validadores são utilizados sobretudo em blockchains Proof of Stake e em variantes deste, em que as criptomoedas são bloqueadas como garantia.
• Através do staking, os validadores têm um interesse financeiro em agir de forma honesta e em apoiar corretamente a rede.
• Os validadores são importantes para a segurança, fiabilidade, descentralização e disponibilidade de uma rede blockchain.
• Um validador pode receber recompensas por bom comportamento, mas pode perder parte das suas criptomoedas em stake em caso de erros ou abuso.

Porque é que os validadores são importantes?

Os validadores são importantes porque contribuem para a segurança, fiabilidade e funcionamento de uma blockchain. Sem validadores, uma blockchain Proof of Stake não teria forma de verificar transações de forma independente e de alcançar consenso sobre o estado correto da rede. Assim, os validadores garantem que os utilizadores podem enviar criptomoedas, executar smart contracts e utilizar aplicações na blockchain.

Além disso, os validadores ajudam a manter a rede descentralizada. Em vez de uma única entidade central decidir quais as transações válidas, esta tarefa é distribuída por vários validadores. Quanto mais validadores independentes estiverem ativos, mais difícil se torna para uma única entidade manipular a rede. Isto torna os validadores numa parte importante da confiança numa blockchain e dá uma boa perceção de quão descentralizada é uma rede.

Os validadores também influenciam a estabilidade e a disponibilidade de uma rede. Quanto mais validadores independentes e com bom desempenho estiverem ativos, mais robusta uma blockchain tende a funcionar. Se houver menos validadores presentes ou se os validadores tiverem um desempenho fraco, isto pode ter um impacto negativo na estabilidade da rede. Por isso, os validadores são frequentemente recompensados por bom comportamento e punidos quando não desempenham bem a sua função.

Como funciona um validador?

Um validador funciona ao bloquear criptomoedas como garantia e, em seguida, ao participar no processo de consenso de uma blockchain. Consenso significa que os participantes na rede chegam a acordo sobre quais transações são válidas e em que ordem são adicionadas à blockchain. Em redes Proof of Stake, normalmente é escolhido de forma aleatória ou segundo um determinado algoritmo qual o validador que pode propor o próximo bloco.

Quando um validador é selecionado, este propõe um novo bloco que contém um conjunto de transações. Outros validadores verificam então se este bloco é válido. Se um número suficiente de validadores aprovar o bloco, este é adicionado à blockchain. O validador que propôs o bloco recebe, normalmente, uma recompensa. Outros validadores que ajudaram a verificar o bloco também podem receber uma remuneração.

Que mecanismos de consenso utilizam validadores?

Os validadores são utilizados sobretudo em mecanismos de consenso baseados em staking. O exemplo mais conhecido é o Proof of Stake. No Proof of Stake, os validadores bloqueiam criptomoedas para terem a oportunidade de validar transações e de adicionar novos blocos. Quanto maior for a stake, maior é muitas vezes a probabilidade de serem selecionados, embora muitas blockchains utilizem regras adicionais para evitar que apenas as maiores entidades ganhem poder. Blockchains conhecidas que utilizam Proof of Stake ou uma variante deste são Ethereum, Solana, Cardano e Avalanche.

Uma variante conhecida é o Delegated Proof of Stake. Neste modelo, os utilizadores votam em validadores ou delegates que validam transações em seu nome. Assim, os utilizadores não têm de executar um nó validador, mas podem atribuir o seu voto ou a sua stake a um validador. Este método pode ser mais eficiente, mas também pode levar a mais centralização se apenas um pequeno número de validadores obtiver muito poder. Exemplos de blockchains que utilizam Delegated Proof of Stake ou uma forma comparável são a EOS e a Tron.

Além disso, existem mecanismos como o Nominated Proof of Stake, em que os utilizadores nomeiam validadores que consideram fiáveis. Este mecanismo é utilizado, entre outros, pela Polkadot e pela Kusama. Também os sistemas Byzantine Fault Tolerant, como Tendermint ou CometBFT, utilizam validadores para alcançar rapidamente acordo sobre novos blocos. O Tendermint e o CometBFT são, por exemplo, utilizados no ecossistema Cosmos. Estes mecanismos diferem tecnicamente entre si, mas têm o mesmo objetivo base: garantir que a rede alcança consenso de forma segura sem uma entidade central.

Diferença entre validadores e miners

A principal diferença entre validadores e miners está na forma como contribuem para a rede. Os miners são utilizados em blockchains Proof of Work, como a Bitcoin e a Dogecoin. Estes utilizam poder de computação para resolver puzzles criptográficos complexos. O miner que encontrar primeiro a solução correta pode adicionar um novo bloco à blockchain e recebe, por isso, uma recompensa.

Os validadores, por outro lado, não utilizam uma grande quantidade de poder de computação para criar blocos. Estes bloqueiam criptomoedas como garantia e são selecionados para verificar transações ou para propor novos blocos. Isto torna o Proof of Stake frequentemente mais eficiente em termos energéticos do que o Proof of Work, porque não é necessário equipamento de mining especializado.

Outra diferença é o risco que os participantes assumem. Os miners investem sobretudo em hardware e eletricidade. Se não tiverem sucesso no mining, podem ter prejuízo porque os seus custos são superiores às suas recompensas. Os validadores assumem sobretudo risco através das criptomoedas que colocaram em stake. Se não cumprirem as regras, podem perder uma parte da sua stake. Isto chama-se slashing.

Em resumo, os miners protegem uma rede com poder de computação, enquanto os validadores protegem uma rede com criptomoedas em stake. Ambos os sistemas têm o mesmo objetivo: verificar transações, adicionar novos blocos e evitar que a rede seja abusada. No entanto, a forma como o fazem difere bastante.

Considerações finais

Os validadores constituem uma parte importante de muitas redes blockchain modernas. Estes verificam transações, ajudam a adicionar novos blocos e garantem que a rede continua a funcionar de forma segura e fiável. Ao bloquear criptomoedas como garantia, os validadores têm um interesse financeiro em agir de forma honesta. O bom comportamento pode ser recompensado, enquanto o comportamento incorreto ou prejudicial pode levar à perda de uma parte das criptomoedas em stake.

A utilização de validadores é particularmente importante no Proof of Stake e em mecanismos de consenso semelhantes. Ao contrário dos miners, os validadores não protegem a rede com grandes quantidades de poder de computação, mas com criptomoedas em stake. Por isso, as redes blockchain que funcionam com validadores são frequentemente mais eficientes em termos energéticos do que as redes que utilizam Proof of Work. Assim, os validadores contribuem para a segurança, descentralização e continuidade de uma blockchain.