Como o Bitcoin Mantém Sua Segurança?

Desde seu nascimento em 01-11-2008, o Bitcoin, agora avaliado em mais de 700 bilhões de dólares, está em funcionamento há 13 anos, e seu crescimento vigoroso nos últimos anos o levou ao estrelato. Para instituições comuns, a probabilidade de ataques hackers e os custos de manutenção aumentam junto com o volume e os dados crescentes. Mas isso parece não ser verdade para o Bitcoin, que é descentralizado com código aberto. Então, como ele garante sua segurança operacional? Quem mantém a rede Bitcoin? A rede Bitcoin já enfrentou problemas de segurança ou ataques durante seu longo histórico?

Vamos dar uma olhada no código aberto do Bitcoin.

Após a publicação do White Paper do Bitcoin em 01-11-2008, Satoshi Nakamoto começou a desenvolver software para implementar as regras do White Paper do Bitcoin, e em janeiro de 2009, ele empacotou seu primeiro bloco e foi recompensado com 50 bitcoins. Desde então, a criptomoeda surgiu oficialmente como uma criptomoeda, e sua rede começou a chamar a atenção do público. Para surpresa de todos, no entanto, na rede de Nakamoto, o código-fonte pode ser modificado, assim como os parâmetros da recompensa inicial de emissão. Bem, agora você pode perguntar, isso não significa que a quantidade de Bitcoin pode ser falsificada? E se os parâmetros podem ser alterados, isso significa que a inflação pode se descontrolar a qualquer momento?

Por que ninguém realmente editou o número? Porque tal esforço será em vão!

O Bitcoin e sua operação em rede são baseados em um mecanismo de consenso, e apenas quando todos concordam com as regras fundamentais seu preço pode subir. Apenas com base no consenso da emissão constante de 21 milhões de bitcoins, os mineradores estarão dispostos a se esforçar para minerar blocos. Se as regras mudarem, um novo consenso precisa ser alcançado. Se ninguém aceitar as novas regras e ninguém minerar sob as novas regras, a criptomoeda não terá valor.

Agora você pode perguntar, na história do Bitcoin, já houve alguma proposta de mudança nas regras que alcançou consenso?

E de fato, houve. À medida que o Bitcoin se tornou mais amplamente aceito, sua limitação de tamanho de bloco e a desvantagem de poder processar apenas sete transações por segundo tornaram-se mais evidentes a cada dia que passa. Em julho de 2017, duas facções emergiram para resolver o problema de congestionamento na rede Bitcoin. Uma facção defendia manter o tamanho do bloco em 1M e adotar testemunha segregada, expansão indireta e a Lightning Network para desviar a pressão, enquanto a outra defendia a expansão direta da capacidade do bloco. Como resultado, a rede Bitcoin seguiu a primeira abordagem, enquanto a última se separou do Bitcoin para criar o Bitcoin Cash.

Então, em teoria, qualquer pessoa pode modificar o código e as regras, mas na prática, se ninguém concordar com as mudanças, a modificação será ilegítima. E se o plano de modificação for apenas parcialmente aprovado, a única maneira de continuar com o esquema é separá-lo da rede Bitcoin e criar novas cadeias e moedas. Portanto, embora em teoria os parâmetros de emissão do Bitcoin possam ser modificados, ninguém pode realmente modificá-los.

Então, vamos discutir, a rede Bitcoin já enfrentou algum problema de segurança? E como não há controle central do Bitcoin, quem mantém a segurança de sua rede?

Embora não haja controle central da rede Bitcoin, sua segurança de rede, correções de bugs e atualizações são mantidas pela equipe de desenvolvimento Core. A equipe de desenvolvimento Core não é uma empresa centralizada tradicional, mas uma organização sem fins lucrativos composta por desenvolvedores principais e uma comunidade de desenvolvimento Bitcoin com muitos colaboradores de curto prazo. Na verdade, já houve vulnerabilidades de segurança na rede Bitcoin, especialmente no início, mas todas foram corrigidas por esta organização.

Por exemplo, o Bitcoin sofreu o bug mais grave no incidente de overflow de valor em 15-08-2010, quando um desenvolvedor descobriu que um bloco Bitcoin continha duas transações totalizando 184,4 bilhões de bitcoins, que haviam escapado do escrutínio do sistema original. Este bug impressionante quase destruiu o Bitcoin, já que seu fornecimento total era de apenas 21 milhões na época. Os 184,4 bilhões extras de bitcoins surgidos do nada destruíram a base de confiança do Bitcoin. Se este bug permanecesse sem correção, o valor do Bitcoin evaporaria completamente imediatamente.

Após a divulgação pública do bug, os desenvolvedores Core tomaram ação imediata. Eles apagaram os registros de transação de 184,4 bilhões, lançaram o Bitcoin 0.3.1 e corrigiram o bug através de soft forking em apenas 5 horas. A regra atualizada eliminou todos os incidentes de overflow de valor para sempre. Desde então, vimos alguns bugs menores do Bitcoin, mas todos foram corrigidos.

O que torna o Bitcoin capaz de corrigir bugs tão rapidamente?

Além da rápida detecção e correção de bugs pelos desenvolvedores Core, outro motivo é o espaço para reparos da rede fornecido pela regra de confirmação de dados do token, que é a Regra da Cadeia Mais Longa. Ou seja, um nó só pode obter recompensas quando seu trabalho é reconhecido por outros nós. Quanto mais reconhecimento um nó recebe por seu trabalho, mais longa será a cadeia que ele gerará, e mais recompensas haverá da mineração nessa cadeia. Ao contrário, com menos reconhecimento, a cadeia fica mais curta e as recompensas diminuem.

A correção de bugs do Bitcoin é um processo onde boas cadeias crescem em cadeias longas com reconhecimento crescente, e cadeias ruins são cortadas em cadeias curtas e são descartadas. Portanto, embora o código da rede Bitcoin seja de código aberto, a segurança operacional não é uma preocupação. Faz pouca diferença quanto a quem mudará as regras ou código porque o fundamental está no reconhecimento.

Aqui vem outra questão. A adoção da Regra da Cadeia Mais Longa torna o Bitcoin propenso a um ataque de 51 %? Alguém pode simplesmente lançar ataques contra a rede Bitcoin e até destruí-la desde que tenha 51 % do hashrate?

Agora vamos entender o que é um ataque de 51 %. Imagine que todos minerem na mesma cadeia no início. Mas quando alguém tem mais de 51 % do hashrate, ele pode iniciar uma nova cadeia que ultrapassará a original. Com base na Regra da Cadeia Mais Longa, a nova cadeia substituirá a antiga para ser a cadeia principal, e todos os registros de transações na cadeia antiga serão inválidos como resultado.

Como assim 51 % do hashrate é um ataque?

Depois de gastar todas as suas moedas e ter as despesas registradas na cadeia antiga, indivíduos com 51 % do hashrate reiniciarão a mineração na nova cadeia (a nova cadeia não tem o registro das moedas gastas). O comprimento da nova cadeia excederá o da antiga, que se tornará inválida, e também as despesas registradas nela. Isso significa que as moedas gastas ainda estão lá. Este é o conhecido "ataque de gasto duplo". Imagine a situação em que outros podem gastar repetidamente suas moedas, enquanto suas próprias moedas sempre vêm e vão. Você continuaria com esta criptomoeda? Absolutamente não.

Portanto, uma vez que ocorre um ataque de gasto duplo, a credibilidade da criptomoeda será muito prejudicada. E se houver um ataque que não pode ser evitado, será o fim da moeda porque não é segura de forma alguma. O Bitcoin sofreu tal ataque assustador de 51 % de qualquer maneira?

A resposta é não. Por quê?

O Bitcoin se desenvolveu em um gigante. Custará muito obter 51 % do hashrate, enquanto os ganhos não serão proporcionais para um ataque. Mesmo se alguém tiver 51 % do hashrate para lançar um ataque, ele só pode fazer mais duas coisas: 1) modificar seus próprios registros de transação, como pagamento duplo; 2) impedir a confirmação de parte ou todas as transações. Ao fazer isso, ele não pode nem gerar Bitcoin do nada, nem pode modificar o número de bitcoins gerados em cada bloco. Será um mau negócio de qualquer maneira.

Além disso, o Bitcoin tem uma segunda camada de proteção - nós completos.

Isso significa que mesmo se houver hashrates maliciosos, será difícil destruir a rede Bitcoin. Uma vez que a rede Bitcoin tenha hashrates rebeldes que tentam mudar o consenso do Bitcoin, a rede Bitcoin composta por nós completos pode rejeitar essas transações. Portanto, o Bitcoin é quase imune a um ataque de 51 %. Quanto maior a rede Bitcoin cresce, menos provável será o ataque.

Além disso, o Bitcoin também enfrenta vulnerabilidades como nós maliciosos roubando ativos da Lightning Network e ataques DoS. Na atualização de versão em 2019, a Lightning Network lançou um mecanismo de punição de fraude usando o protocolo RSMC para corrigir as vulnerabilidades. Uma vez que um hacker é descoberto roubando fundos na Lightning Network, ele perderá não apenas os fundos roubados, mas também todos os fundos nos canais relevantes.

Resumo

Em resumo, o que mantém a rede Bitcoin estável por tanto tempo não é a própria rede, que afinal não é perfeita, nem a imunidade a ataques, mas seu mecanismo de consenso, a Regra da Cadeia Mais Longa, nós completos e o código aberto Bitcoin Core que suporta a implementação da rede Bitcoin. Todos esses juntos incentivaram muitos desenvolvedores a voluntariamente reparar as vulnerabilidades para tornar a rede Bitcoin autocurativa e resistente a ataques.