Bitcoin Mempool: Como funcionam as transações?

Bitcoin é uma rede de criptomoedas que permite aos usuários enviar e receber pagamentos eletrônicos em qualquer lugar do mundo. Não há bitcoins físicos, nem contas que possuam bitcoins. Em vez disso, o Bitcoin atua como uma forma de dinheiro eletrônico e os usuários podem fazer transações ponto a ponto (P2P) usando bitcoin blockchain, que funciona como uma espécie de e-book. O blockchain é constantemente atualizado por nós que trocam saldos e dados atualizados em toda a rede. No entanto, antes que as transações possam ser adicionadas ao blockchain, elas devem ir para o mempool.

Como funciona a transação de Bitcoin?

Antes de passar para o mempool, vamos entender como funciona uma transação bitcoin. Todas as transações bitcoin são simplesmente transações pendentes que só existem no mempool até que sejam confirmadas. Toda vez que um usuário inicia uma transação bitcoin, ela é assinada com uma assinatura criptográfica e enviada para a rede bitcoin, esperando que um minerador confirme a transação e a adicione ao blockchain. Cada transação verificada está disponível publicamente no livro-razão público como um meio de registrar e distribuir de forma transparente todas as transações Bitcoin no livro-razão sem a possibilidade de manipulação.

A tecnologia Blockchain torna a descentralização possível, mas tem suas limitações. Por exemplo, a rede Bitcoin processa cerca de 4,6 transações por segundo.
Transações por segundo (TPS) é o número de transações que a rede blockchain pode processar a cada segundo.
Compare isso com a VisaNet, que lida com 1 TPS. Apesar da possibilidade de alguma adaptação para melhorar a escalabilidade da tecnologia blockchain, o sistema permanece relativamente lento, o que leva a altas taxas e atrasos periódicos, especialmente durante períodos de alto volume de transações.

O Blockchain foi originalmente projetado para permitir que o Bitcoin opere sem bancos, supervisão do governo, reguladores ou outras autoridades centrais. Embora o Bitcoin não precise de autoridades externas para operar, ele ainda precisa ser capaz de verificar as transações, o que faz com as chaves criptográficas.

A criptografia de chave pública do Bitcoin atua como uma identificação dos usuários, permitindo que eles acessem suas carteiras ou contas, e principalmente garante a integridade das transações. Cada usuário possui uma chave privada para uso próprio e uma chave pública que é visível a todos os usuários do sistema. Juntas, essas chaves atuam como uma assinatura digital para autenticar transações.

Quando dois usuários concordam com uma transação específica, a próxima etapa é a autorização. Cada transação deve ser autorizada antes de ser adicionada ao blockchain. Isso é feito por consenso, o que significa que todas as partes descentralizadas, como computadores em uma rede ou nós, devem objetivamente concordar que uma transação é autorizada e válida. Proprietários de nós (mineradores) são incentivados a verificar transações não confirmadas por meio de prova de consenso de trabalho, ou PoW, que exige que eles resolvam problemas criptográficos ou quebra-cabeças matemáticos complexos.

Assim que esta tarefa for concluída, a transação é confirmada e pode ser adicionada ao bloco. Quando um bloco de Bitcoin está cheio, ele é adicionado ao blockchain, que é chamado de finalização, e o próximo bloco é aberto.

O que é mempool do Bitcoin?

Mempool, ou pool de memória, é uma sala de espera virtual onde as transações confirmadas são coletadas enquanto mineiro não irá processá-los para serem adicionados ao próximo bloco. Cada nó mantém seu próprio mempool e cada nó tem sua própria capacidade de armazenamento para transações não confirmadas. Quando uma transação é confirmada e incluída em um bloco, ela é removida do mempool.

Os nós compartilham dados do mempool, passando transações assinadas entre si até que alcancem toda a rede. Quando o mempool compartilhado atinge a capacidade total durante períodos de alto volume de transações, o nó prioriza as transações com base nas taxas de transação que estão acima do limite. Todas as transações, cujo custo está abaixo do limite, são removidas do pool e apenas novas transações são adicionadas ao pool, cujo custo atinge o mínimo. Em outras palavras, as transações com uma taxa mais alta têm prioridade para serem processadas e removidas do mempool e adicionadas ao bloco.

A relação entre o mempool do Bitcoin e as taxas de transação

Se você pensar em um mempool como uma sala de espera, quando ele estiver sobrecarregado, haverá muitas transações esperando para serem limpas. Normalmente, as transações entram e saem do pool suavemente à medida que são verificadas e adicionadas ao bloco, mas às vezes o pool pode ser sobrecarregado.

Os períodos de congestionamento geralmente estão associados a um grande número de transações ou a uma queda acentuada no hash de uma transação. Durante esses períodos, o mempool fica congestionado, podendo ocorrer atrasos, o que leva a um aumento nas taxas.

O termo “hash comercial” refere-se à dificuldade de minerar uma blockchain. Neste ponto, pode não haver mineradores suficientes para lidar com a complexidade ou congestionamento do blockchain. Portanto, leva mais tempo para confirmar algumas transações.

Cada transação Bitcoin permanece em um mempool até que esteja pronta para ser confirmada, mas não existe um mempool único e abrangente. Cada nó tem seu próprio pool de memória, e o padrão é geralmente menor que 300 MB.

Quando o pool está cheio, os usuários têm a opção de pagar uma taxa mais alta, o que pode levar suas transações para a primeira fila para confirmação mais rápida. Por outro lado, as transações com taxas mais baixas permanecem no mempool, onde permanecerão não confirmadas até que o congestionamento diminua. Da mesma forma, durante períodos de baixo tráfego, quando o volume de transações é baixo, as taxas são correspondentemente mais baixas. Depois que a transação é confirmada e adicionada ao bloco confirmado, ela é removida do mempool.

Você pode verificar o status da transação BTC aqui.

Compreender o tamanho do pool de memória e o número de transações

O tamanho do mempool em bytes é uma métrica para estimar quanto tempo vai durar o congestionamento da rede, enquanto o gráfico do número de transações do mempool dá uma indicação clara do fluxo de transações que está causando o congestionamento. Quanto maior o tamanho do mempool, mais congestionada é a rede, resultando em tempos médios de confirmação mais longos e prioridades mais altas necessárias para adicionar transações a um bloco. No entanto, se o tamanho do mempool diminuir, isso significa que o nó recebeu um novo bloco válido e acabou removendo do mempool as transações pendentes contidas no bloco.

Normalmente, o tamanho do mempool pode oscilar, pois depende do número de transações que estão sendo transferidas. Como cada nó também tem sua própria visão das transações adiadas, dependendo de sua capacidade de armazenar transações não confirmadas, isso também explica por que o tamanho do mempool varia.

Contador de transações mempool
Em contraste, se o número de transações no pool aumentar, significa que o número total de transações não confirmadas no pool aumenta. Assim, uma taxa mais alta é cobrada. Por exemplo, em 4 de outubro de 2021, havia 4,25 mil transações não confirmadas no mempool Bitcoin, e a média taxa de transação era $ 2,45. Compare isso com 25 de outubro de 2021, quando o mempool atingiu o pico de 6,6 mil transações e uma taxa média de transação de US $ 3,09.

Taxa média de transação de Bitcoin

O que fazer quando as transações estão sobrecarregadas?

Durante os períodos de pico de tráfego, um número significativo de transações pode se acumular na rede Bitcoin, o que aumenta a latência e aumenta as taxas de transação. Quando a demanda excede a oferta, as mineradoras têm considerável liberdade para escolher quais transações irão processar primeiro. Em cenários como esse, mesmo aqueles que pagaram uma comissão generosa podem esperar mais do que o esperado.

Vários fatores contribuem para a ocorrência de atrasos, incluindo o fato de a blockchain do Bitcoin não ser facilmente escalável, o que significa que também é facilmente sobrecarregada. Durante períodos de alta sobrecarga, você tem a opção de simplesmente esperar ou mudar para Lightning Network para realizar pequenas transações fora da cadeia principal ou pagar uma taxa de transação mais alta.

Depois que uma transação é enviada, você tem várias opções que podem agilizar a transação. Se sua transação estiver parada na fila, você pode seguir em frente com a opção Substituir por taxa ou RBF, que permite reenviar a transação com uma taxa mais alta. No entanto, nem todas as carteiras suportam esta opção. Se o seu não for compatível, você precisará considerar alternativas, como o filho paga pelo pai ou CPFP. Ao usar o CPFP, os mineradores escolhem as transações com a maior comissão total. Você também pode usar um acelerador de transação que permite enviar transações no valor de pelo menos 0,1 mBTC por kilobyte para o pool de mineração ViaBTC para confirmação de prioridade.

Por fim, você pode usar a Lightning Network, que é uma solução de segundo nível. A Lightning Network permite que você abra um novo canal, conduza quantas transações forem necessárias fora da cadeia da rede Bitcoin regular e, em seguida, feche o canal de pagamento quando as transações forem confirmadas. Ao usar o Lightning Network, você pode basicamente pular uma fila congestionada e suas taxas também podem ser significativamente mais baixas.

Se nem a Lightning Network nem qualquer outra solução for adequada, tenha certeza de que, mesmo com transações paralisadas, seu bitcoin não será perdido. Ele permanecerá em sua carteira até que a transação seja confirmada.

E se o mempool não existisse?

Cada transação deve passar por um mempool antes de ser adicionada ao blockchain. Durante períodos de alto tráfego e congestionamento, o mempool coleta e armazena transações até que os mineradores possam adicioná-las ao bloco.

O mempool também permite que os nós acessem os mempools de outros nós, dando-lhes a capacidade de obter informações mais detalhadas sobre transações específicas antes de serem confirmadas. Enquanto a maioria dos usuários deseja gastar o mínimo de tempo possível no mempool, isso nem sempre é possível - especialmente quando mais transações estão chegando do que podem ser liberadas imediatamente. Quando um bloco é minerado, todas as transações contidas nele são limpas do mempool, o que reduz seu tamanho de acordo.

Sem o mempool, os nós não seriam capazes de visualizar as transações recebidas e não teriam ideia de como a rede blockchain está congestionada. Seria impossível entender ou localizar a origem do congestionamento, tarifas altas e outros problemas de congestionamento da rede.

Total

Esperar por uma transação pode ser irritante. Embora você possa ficar tentado a culpar tudo no mempool, esta é uma função crítica da rede Bitcoin, pois é usada para agregar e armazenar transações até que estejam prontas para serem adicionadas ao blockchain. Compreender como o mempool funciona ajudará você a usá-lo a seu favor para garantir que as transações sejam processadas no prazo - e diminuir sua frustração se não forem.