O que é uma mempool e como funciona, explicado de forma simples

O que é uma mempool?

A mempool corresponde à “sala de espera” de um nó de blockchain, onde ficam temporariamente guardadas as transações iniciadas que ainda não foram processadas. O termo resulta da junção de “memory” e “pool”, referindo-se a um espaço digital para organizar transações antes de serem inseridas na blockchain.

Ao iniciarem transações em criptomoeda, os utilizadores podem enfrentar atrasos enquanto o sistema processa a operação. Assim que a transação é iniciada, mas não finalizada, permanece na mempool. Este estado intermédio é determinante no funcionamento das redes blockchain.

O Bitcoin foi pioneiro na popularização da tecnologia blockchain. O seu criador, Satoshi Nakamoto, apresentou o conceito de processamento de transações através da mempool. Mais tarde, outros projetos, como a Ethereum, adotaram este modelo.

Todas as blockchains dispõem de mempools, embora algumas lhes atribuam nomes diferentes. Por exemplo, o projeto Parity designa a sua mempool por “Transaction Queue”. Independentemente da designação, o objetivo é sempre o mesmo—armazenar temporariamente as transações ainda não processadas.

Como determinar o tamanho da mempool

Cada transação que entra na mempool é um pacote de dados, normalmente com apenas alguns kilobytes (KB). O volume total destas transações determina o tamanho da mempool, funcionando como indicador essencial do estado da rede blockchain e da sua carga.

Uma mempool de grandes dimensões significa que existem muitas transações em espera de confirmação. A análise das tendências da mempool ajuda a antecipar a velocidade de processamento das transações e a estimar a comissão ideal para dar prioridade à execução.

Os gráficos de monitorização mostram que o tamanho da mempool do Bitcoin aumenta significativamente quando há oscilações acentuadas nos preços das criptomoedas—quer em alta, quer em baixa—o que reflete maior volume de negociação durante períodos de volatilidade.

Curiosidade! Os nós podem definir um limite para o tamanho da mempool. Se esse limite for excedido, os nós podem impor uma comissão mínima às transações. Assim, a rede protege-se contra sobrecarga e ataques de spam.

O papel da mempool nas transações em blockchain

As mempools são fundamentais para o funcionamento dos nós de blockchain. Para que uma transação seja registada na blockchain, tem primeiro de ser incluída num bloco. Nem todos os nós podem criar blocos; isso depende do mecanismo de consenso da rede.

Por exemplo, em blockchains Proof-of-Work como o Bitcoin, só os mineradores podem adicionar transações aos blocos. Os mineradores utilizam poder computacional para resolver puzzles criptográficos e formar novos blocos. Já nos sistemas Proof-of-Stake, como a Ethereum, esta função cabe aos validadores que fazem staking dos seus tokens.

Depois de uma transação ser criada, o utilizador necessita de aguardar que um validador ou minerador a aprove para inclusão no bloco e posterior registo na blockchain. Este processo não é instantâneo—a transação tem de ser verificada e é necessário obter consenso em toda a rede. Durante todo este tempo—enquanto aguarda verificação, inclusão no bloco e registo na blockchain—a transação permanece na mempool.

Como funciona a mempool

Uma blockchain pode contar com várias mempools distintas, pois cada nó dispõe do seu próprio espaço digital para armazenar transações pendentes de validação e inclusão na blockchain. No conjunto, todas as mempools dos diferentes nós constituem uma mempool descentralizada e coletiva, garantindo a resiliência e fiabilidade da rede.

Quando um utilizador submete uma transação, esta é enviada para um nó, que a adiciona à sua mempool e a coloca em fila para validação, verificando as assinaturas digitais, o saldo do remetente e a conformidade com o protocolo.

Depois de validada, a transação entra em estado pendente. Só as transações validadas podem ser selecionadas por mineradores ou validadores para inclusão em blocos. A escolha das transações depende de vários fatores, com o valor da comissão a ter peso determinante.

Assim que a transação é registada na blockchain, os nós recebem notificação. Nesse momento, podem eliminar a transação da respetiva “sala de espera” local, mantendo as mempools sincronizadas em toda a rede.

O ciclo de vida de uma transação em criptomoeda e o papel da mempool

Para exemplificar a função da mempool e o ciclo de vida de uma transação, imagine que pretende enviar 0,01 BTC a um amigo. Eis o processo, passo a passo:

1. Início da transação. Primeiro, obtém o endereço da carteira do seu amigo e insere-o como destinatário. Pode ser necessário confirmar a comissão sugerida para a transação. Finalmente, clica em “enviar”.

2. Adição à mempool. A transação é enviada para a mempool e fica assinalada como pendente. Nesta fase, ainda não faz parte da blockchain.

3. Difusão e verificação. A rede difunde a transação pelos outros nós, permitindo-lhes verificar a conformidade com o protocolo.

4. Validação. Se os nós aprovarem a transação, esta passa da fila geral para um grupo de espera para inclusão em bloco. Caso haja algum problema, será notificado de que a transação não foi confirmada.

5. Inclusão no bloco. Um minerador ou validador inclui a sua transação num novo bloco e regista-a na blockchain. A escolha das transações depende frequentemente do valor da comissão.

6. Propagação da informação. O minerador ou validador difunde o bloco para os restantes nós, permitindo que todos fiquem a saber que transações foram incluídas.

7. Limpeza da mempool. Nesta etapa, os nós removem a sua transação das respetivas mempools.

8. Conclusão. Está feito—a transferência está concluída. O seu amigo recebe 0,01 BTC e a transação fica registada de forma permanente na blockchain.

Congestionamento da mempool

O congestionamento da mempool surge quando o número de operações pendentes excede o número de transações que podem ser incluídas num bloco. Isto pode atrasar significativamente o processamento e aumentar as comissões. As principais causas de congestionamento da mempool incluem:

• Congestionamento da rede. Um aumento do volume de transações pode ocupar todo o espaço disponível nos blocos e sobrecarregar a mempool. Por exemplo, um bloco típico de Bitcoin comporta cerca de 3 150 transações. Se o número de transações pendentes for muito superior durante várias horas, tanto a rede como as mempools ficam congestionadas. Os tempos de espera para confirmação podem variar entre minutos, horas ou até dias.

• Eventos ou notícias. Eventos no setor—como lançamentos de tokens, airdrops ou promoções de celebridades—podem provocar picos súbitos na procura de transações, levando ao congestionamento da mempool. Já aconteceu durante ICO de grande destaque e lançamentos de novos projetos NFT.

• Forks ou atualizações de rede. Mudanças na rede, como forks ou upgrades de protocolo, podem congestionar de imediato a mempool, já que os nós se concentram em atualizar-se e sincronizar-se com a versão mais recente. O desempenho da rede costuma cair nestas fases.

Prioridade de transação

As comissões de transação são o principal critério para determinar a ordem de processamento na mempool. Os mineradores e validadores selecionam transações para inclusão em blocos com base no potencial de lucro. Em suma, quanto maior a comissão paga, mais rapidamente a transação é processada.

Forma-se assim um mercado de comissões, onde os utilizadores competem por espaço no próximo bloco. Em períodos de elevada atividade na rede, as comissões podem disparar face a condições normais. Algumas carteiras apresentam recomendações dinâmicas de comissões, de acordo com o estado atual da mempool.

Por consequência, os tempos de confirmação de transações Bitcoin dependem da carga da mempool e da comissão definida. Menor carga e comissões mais altas resultam em confirmações rápidas. Pelo contrário, congestionamento acentuado e comissões baixas podem atrasar confirmações no Bitcoin ou noutras criptomoedas. Em certos casos, transações com comissões muito baixas podem não ser processadas, sendo removidas da mempool após um período pré-definido.

Perguntas Frequentes

O que é uma mempool e como funciona de forma simples?

A mempool é o espaço temporário onde ficam as transações não confirmadas numa blockchain. Cada transação inclui uma comissão, que determina a prioridade de processamento—quanto maior a comissão, mais rápida a confirmação.

Porque é que algumas transações ficam muito tempo na mempool?

As transações mantêm-se na mempool devido a comissões baixas ou congestionamento da rede. Os validadores priorizam as transações com comissões mais elevadas e um grande volume de transações pode causar atrasos.

Como é que a comissão de transação afeta a posição de uma transação na mempool?

A comissão de transação define a prioridade na mempool. Comissões mais elevadas colocam a transação no topo da fila e aceleram o processamento. As transações com maior comissão são confirmadas em primeiro lugar.

É possível remover uma transação da mempool?

Não é possível remover manualmente uma transação da mempool. A mempool guarda temporariamente as transações até serem incluídas na blockchain. No entanto, pode substituí-la por uma transação com comissão superior, ou aguardar que termine o prazo de retenção.

Como afeta o tamanho da mempool a velocidade da rede blockchain?

Uma mempool de maior dimensão aumenta a carga da rede, mas se o seu tamanho for otimizado é possível processar transações mais rapidamente, sem congestionamentos, melhorando a eficiência geral da blockchain.

Qual a diferença entre as mempools de diferentes criptomoedas?

As mempools diferem entre criptomoedas em termos de tamanho, rapidez de processamento e estrutura de comissões. A mempool do Bitcoin tende a estar congestionada, enquanto a da Ethereum geralmente processa transações mais rapidamente. Cada blockchain define regras e limites próprios para a gestão da mempool.