Como funciona uma transação de Bitcoin?

Quando alguém envia Bitcoin para outra pessoa ou para sua própria carteira, nem sempre fica claro todo o processo que ocorre desde o momento em que o botão ‘enviar‘ é pressionado até que o saldo chegue à carteira de destino.

Portanto, neste artigo, exploraremos cada etapa deste processo, desde o momento em que uma transação é iniciada em sua carteira digital até a confirmação final na blockchain.

Além disso, explicaremos como os dados são criptograficamente assinados, como as transações de Bitcoin são transmitidas e processadas pela rede, o papel crucial dos mineradores nesse processo e por que as taxas e confirmações são tão importantes para garantir a integridade e a irreversibilidade das transações.

Vamos lá!

Bitcoin e a blockchain

O primeiro passo para entender as transações na rede Bitcoin é compreender que seus satoshis nunca saem da blockchain.

Assim, quando alguém envia Bitcoin, na verdade, está apenas dando um comando à rede para transferir o saldo de um endereço para outro. Essa transferência acontece por meio de assinaturas digitais criptografadas.

O funcionamento do Bitcoin baseia-se em chaves públicas e privadas. Logo, os Bitcoins ou satoshis estão associados a um endereço, que é uma chave pública, enquanto a chave privada é um segredo criptografado que permite movimentar o saldo.

Uma boa analogia seria comparar o endereço na blockchain ao endereço de sua casa e a chave privada à chave que você usa para entrar nela.

O endereço da casa pode ser compartilhado com outras pessoas para que elas possam enviar correspondências, mas a única maneira de entrar na casa é com a chave. E essa chave, você não deixa em qualquer lugar, pois ela é essencial para garantir o acesso à sua propriedade.

Da mesma forma, a chave privada no Bitcoin é o segredo que permite movimentar seu saldo e comprova para o protocolo que você é o verdadeiro dono daquele endereço.

Esta analogia nos ajuda a entender quão essencial é a segurança no Bitcoin e destaca o papel vital da chave privada em manter o controle total sobre seus recursos.

Como acontece uma transação de Bitcoin na prática?

O passo a passo de uma transação de Bitcoin envolve várias etapas, desde o momento em que o usuário envia a transação até a sua confirmação na blockchain.

Abaixo está uma visão geral de como isso acontece:

1. Iniciação da transação:

• O usuário abre sua carteira digital de Bitcoin, insere o valor que deseja enviar e o endereço de destino, que é a chave pública do destinatário.
• Ao clicar em ‘enviar’, a carteira digital utiliza a chave privada do usuário para assinar a transação. Essa assinatura serve como uma prova criptográfica de que o usuário é o proprietário dos fundos e tem autorização para movê-los. Isso é possível porque a transação foi assinada com a chave privada, que é exclusiva do usuário.

Esse é o processo que ocorre no seu dispositivo, seja ele um celular ou uma hardware wallet, quando você decide enviar uma transação em Bitcoin.

2. Transmissão da transação:

• A transação assinada é transmitida pela carteira digital para um node (nó) da rede Bitcoin ao qual está conectada.
• Este node valida a transação para garantir que ela está correta e, em seguida, a envia para a mempool, que é uma espécie de sala de espera onde as transações aguardam para serem incluídas em um bloco pelos mineradores.

3. Inclusão na mempool:

• Na mempool, as transações aguardam para ser incluídas em um bloco. Elas permanecem lá até que um minerador as escolha para processamento.
• A seleção é baseada nas taxas oferecidas: transações com taxas mais altas têm prioridade.

4. Mineração:

• Os mineradores selecionam transações da mempool para incluir em um bloco que estão minerando. Eles geralmente escolhem as transações que oferecem taxas mais altas para maximizar seus lucros.

5. Validação e Propagação do Bloco:

• Assim que um minerador inclui sua transação em um bloco, esse bloco é verificado pela rede de nodes para garantir que o minerador seguiu o consenso da rede e que o bloco é válido.
• Portanto, se o bloco for considerado válido, ele é adicionado à blockchain. Todos os nodes atualizam suas cópias da blockchain para incluir o novo bloco.

6. Confirmação da Transação:

• Assim que o bloco contendo a transação é adicionado à blockchain, a transação recebe sua primeira confirmação.
• Com cada novo bloco adicionado após o bloco inicial, a transação recebe mais confirmações. Geralmente, seis confirmações são consideradas suficientes para garantir que a transação é irreversível.

7. Disponibilização do Saldo:

• Dependendo das configurações da carteira do destinatário, o saldo pode ser liberado para uso após uma a seis confirmações.
• O destinatário pode então visualizar o saldo em sua carteira e movimentá-lo usando sua chave privada.

8. Finalização:

• A transação está completa e registrada permanentemente na blockchain. Ela não pode ser revertida ou alterada.

Na imagem abaixo, você pode visualizar todo o processo descrito acima, que ocorre durante uma transação de Bitcoin.

A ilustração abrange desde a criação e assinatura da transação, passando pela inclusão na mempool e a seleção pelos mineradores, até a validação do bloco e sua propagação pela rede.

Cada etapa do processo, como a transmissão, a mineração, a validação e as confirmações, é representada visualmente, facilitando o entendimento de como uma transação de Bitcoin é processada na blockchain.

Essa é, em essência, a cadeia de eventos que ocorre na rede Bitcoin depois que uma transação é enviada.

Note como os nodes e os mineradores desempenham papéis essenciais nesse processo.

Quanto tempo leva para uma transação de Bitcoin ser concluída?

Dependendo das configurações da carteira, o saldo pode ser liberado para uso após 1 a 6 confirmações. O usuário receberá uma notificação informando que a transação foi recebida, conforme ilustrado na última etapa da imagem.

Uma vez que a transação é confirmada, o destinatário pode ver o saldo disponível em sua carteira e movimentá-lo livremente usando sua chave privada.

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Como funcionam as taxas na rede Bitcoin?

Um ponto importante sobre as transações na camada 1 da blockchain é que as taxas podem variar muito.

A camada 1 é uma camada de liquidação, usada para o envio de valores maiores ou que se deseja guardar com maior segurança a longo prazo.

Entretanto, para pagamentos cotidianos, a melhor opção é utilizar a rede Lightning, que é a camada 2 da rede Bitcoin.

A rede Lightning não utiliza o processamento da blockchain para cada transação individual, o que resulta em taxas mais baixas comparadas às taxas da blockchain do Bitcoin.

Mas, por que isso ocorre?

Isso ocorre porque as transações na blockchain ocupam espaço dentro de um bloco. Assim, como os blocos têm um tamanho limitado de 4 MB, quando há muitas transações para serem processadas, nem todas conseguem ser incluídas no próximo bloco a ser minerado. Portanto, o espaço dentro de um bloco é limitado.

Por isso, é importante verificar as taxas da blockchain antes de realizar um envio de Bitcoin on-chain (diretamente na blockchain), especialmente durante períodos de alta demanda, como nas bull runs (períodos de alta no mercado), quando as taxas podem superar 100 reais por transação.

Por essa razão, a rede Lightning é uma alternativa ideal para transações menores e pagamentos do dia a dia, oferecendo taxas significativamente mais baixas ao evitar o processamento na blockchain para cada transação individual.

Na imagem abaixo, você pode ver o tamanho de todas as transações que foram incluídas em um bloco específico. Ela exibe o peso total do bloco e o valor total arrecadado em taxas. Cada quadradinho na imagem representa uma transação, e os quadrados variam em tamanho, indicando o peso diferente de cada transação.

Portanto, como você pode ver, os quadrados maiores representam transações mais pesadas, enquanto os menores indicam transações mais leves. Isso ajuda a entender como as transações ocupam espaço dentro de um bloco e como o tamanho e o peso de cada uma podem influenciar as taxas e o processo de inclusão no próximo bloco a ser minerado.

Como os mineradores escolhem quais transações serão incluídas no bloco?

Os mineradores escolhem quais transações serão incluídas em um bloco com base em quem paga as taxas mais altas. 

Além disso, transações mais pesadas, que ocupam mais espaço no bloco, acabam pagando mais.

Em dias de alta demanda, quando muitas transações estão sendo realizadas e muitas pessoas querem prioridade, as taxas tendem a subir. Entretanto, em dias com menor demanda, as taxas são mais baixas.

Uma boa analogia para entender tudo isso é pensar em como funciona o Uber.

Imagine que você precisa de um Uber em um dia ensolarado, no meio da tarde, sem trânsito. Nesse cenário, a taxa do Uber está normal, porque há muitos carros disponíveis na cidade.

Agora, imagine pedir um Uber em um dia chuvoso e caótico, no horário de pico, quando as pessoas estão saindo do trabalho, por volta das 6h30 da tarde.

O que acontece? Há menos Ubers disponíveis, você espera muito mais tempo para conseguir uma corrida, e a taxa, por ser dinâmica, fica muito mais cara.

Isso ocorre porque a demanda é alta: todos estão tentando solicitar um Uber ao mesmo tempo, mas não há carros suficientes para atender a todos. Assim, o que antes levaria 1 minuto, agora pode levar mais de meia hora, e a taxa pode ser três ou até cinco vezes mais cara.

Da mesma forma, as taxas de transação do Bitcoin também são dinâmicas. Quando a rede está mais livre, com menos pessoas fazendo transações, as taxas tendem a ser mais estáveis e baixas.

No entanto, em momentos de alta demanda, quando milhares de pessoas querem transacionar Bitcoin ao mesmo tempo e a dificuldade de processamento aumenta, a rede fica congestionada e as taxas de transação sobem consideravelmente.

O que é satoshi vByte?

Satoshi por vByte é a unidade de medida das taxas na rede Bitcoin, indicando quantos satoshis são pagos por cada byte virtual que uma transação ocupa em um bloco.

Um satoshi é a menor unidade de medida do Bitcoin, e um vByte, ou virtual Byte, foi introduzido pela atualização SegWit do Bitcoin.

O vByte mede o espaço que uma transação ocupará dentro de um bloco.

Portanto, uma transação padrão de Bitcoin, usando SegWit e contendo uma entrada e uma saída, ocupa em média cerca de 140 vBytes.

Considerando que um bloco na blockchain pode ter até 4 MB de peso, ele pode comportar cerca de um milhão de vBytes em transações. Isso significa que um bloco pode incluir aproximadamente 7 mil transações de Bitcoin, se todas elas forem do tipo mais “simples” em termos de complexidade e tamanho.

Por isso, ao acessar exploradores de blocos como o mempool.space, você verá as taxas da rede expressas em satoshis por vByte, junto com os níveis de prioridade das transações no momento.

Esses exploradores geralmente também exibem as taxas em dólares, apenas para facilitar o entendimento e dar uma noção do valor que está sendo pago.

No entanto, a rede Bitcoin precifica tudo em Bitcoin, usando sua própria unidade de medida, o satoshi.

O que torna uma transação de Bitcoin mais pesada e mais cara?

Uma transação de Bitcoin se torna mais pesada e mais cara devido à quantidade de dados que contém.

Quanto mais dados uma transação contém, mais pesada ela se torna, ocupando mais espaço no bloco e, consequentemente, exigindo o pagamento de uma taxa maior para movimentar os satoshis.

Por isso, alguns tipos de transações, como aquelas com muitos UTXOs (saídas não gastas de transações anteriores), múltiplas entradas e saídas, transações com multisig (assinatura múltipla), transações de abertura de canais na rede Lightning e scripts mais complexos, tendem a ter taxas mais altas devido ao maior espaço que ocupam no bloco.

Agora que você já entende como uma transação de Bitcoin funciona, é hora de praticar e observar essa cascata de eventos por conta própria.

Até a próxima, e opt out!

Escrito por

Carol Souza

Uma das principais educadoras de Bitcoin no Brasil e fundadora da Area Bitcoin, uma das maiores escolas de Bitcoin do mundo. Ela já participou de seminários para desenvolvedores de Bitcoin e Lightning da Chaincode (NY) e é palestrante recorrente em conferências sobre Bitcoin ao redor do mundo, bem como Adopting Bitcoin, Satsconf, Bitcoin Atlantis, Surfin Bitcoin e mais.