Mempool e o Seu Funcionamento: Guia Completo

O que é o Mempool?

O mempool é a área de espera num nó de blockchain onde são guardadas as transações ainda não processadas. Aqui, as transações ficam em fila até serem integradas na blockchain. O termo "mempool" resulta da junção de "memory" e "pool".

O conceito de mempool surgiu com o Bitcoin e foi posteriormente adotado por outras blockchains como a Ethereum. O mempool é fundamental para assegurar a ordem e eficiência no processamento de transações nas redes blockchain descentralizadas.

O papel do mempool nas transações blockchain

O mempool é essencial para o funcionamento dos nós da blockchain. Antes de serem finalizadas e registadas, as transações têm de ser integradas num bloco.

Há sempre um intervalo entre o início de uma transação e a sua finalização. Durante esse período, as transações permanecem no mempool à espera de confirmação. Este processo garante a validação rigorosa de cada transação antes de integrar permanentemente a blockchain, protegendo a integridade e a segurança da rede.

Como funciona o mempool

Quando um utilizador envia uma transação, esta é transmitida para um nó. O nó adiciona-a ao seu mempool e coloca-a em fila para validação. Após passar a validação, fica marcada como pendente. Os mineradores só podem incluir transações pendentes em novos blocos.

Importante salientar que não existe apenas um mempool por blockchain. Cada nó gere o seu próprio pool de memória de transações. Assim, o conteúdo do mempool pode diferir entre nós, conforme as transações recebidas e validadas.

Dinâmica do mempool e ciclo de vida da transação

1. Primeiro, introduz o endereço da carteira do seu amigo, aceita a taxa de transação da blockchain e clica em enviar.
2. A transação é adicionada como pendente no mempool do nó mais próximo.
3. Depois, a transação é transmitida aos restantes nós da rede, mas ainda não consta na blockchain. Cada nó verifica autonomamente a legitimidade da transação.
4. Após aprovação pelo nó, o estado da transação passa de "pendente" a "confirmada".
5. Os mineradores selecionam as transações pendentes e adicionam-nas a um novo bloco.
6. Os mineradores propagam o novo bloco por todos os nós, garantindo o acesso de todos à informação sobre as transações incluídas.
7. Neste momento, os nós que ainda tinham a transação no mempool removem-na.
8. A transação está concluída e o seu amigo recebe 0,01 Bitcoin.

Congestionamento e backlog do mempool

O congestionamento do mempool ocorre quando a procura de espaço em bloco supera o número de transações que cabem num bloco. Vários fatores podem gerar backlog no mempool:

• Eventos ou notícias: Notícias do setor, lançamentos de tokens, airdrops ou promoções por celebridades podem provocar picos súbitos na procura de transações.
• Forks ou atualizações de rede: Atividades como forks de blockchain ou atualizações de protocolo podem causar congestionamento temporário no mempool enquanto os nós se atualizam.
• Congestionamento da rede: Volumes elevados de transações podem saturar o espaço disponível nos blocos, causando inevitavelmente congestionamento no mempool.

Este congestionamento traduz-se em tempos de confirmação mais prolongados e taxas mais elevadas, pois os utilizadores disputam o espaço limitado em bloco.

Gestão de taxas de transação e priorização

O principal fator que determina a ordem de execução das transações no mempool é a taxa associada a cada transação. Mineradores e validadores têm incentivo financeiro e podem escolher que transações incluir nos novos blocos. Naturalmente, privilegiam transações com taxas mais elevadas.

Assim, a taxa associada à transação influencia diretamente a probabilidade de inclusão num bloco.

Este modelo baseado em taxas cria um mercado competitivo no mempool, realçando a importância de uma priorização eficaz. Os utilizadores devem decidir entre pagar taxas superiores para liquidação rápida ou taxas inferiores, aceitando maior tempo de espera.

Sincronização do mempool e espaço em bloco

O mempool não precisa de manter uma lista exata de todas as transações pendentes. No entanto, deve reconhecer as transações já integradas na blockchain para que sejam removidas.

Quando um novo bloco é transmitido à rede, os nós sincronizam os respetivos mempools enquanto verificam o conteúdo do bloco. Assim, as transações processadas (mineradas) são removidas e só as pendentes permanecem no mempool.

Este processo de sincronização é vital para a consistência da rede, garantindo que todos os nós mantêm uma visão precisa das transações pendentes.

Tamanho do mempool e remoção

Cada transação no mempool corresponde a um fragmento de dados de alguns kilobytes ou menos. A soma total dos bytes das transações determina o tamanho do mempool. Um mempool volumoso indica que muitas transações aguardam confirmação.

O mempool não tem tamanho máximo universal, mas os nós podem definir limites próprios—tipicamente 300 MB para Bitcoin. Ao atingir este valor, os nós podem impor taxas mínimas. Transações com taxas abaixo deste limiar são removidas do mempool.

A remoção impede o crescimento descontrolado do mempool e mantém a eficiência dos nós, mesmo em períodos de grande atividade.

Mempool nas redes Bitcoin e Ethereum

Bitcoin

Todas as transações válidas enviadas na rede Bitcoin aguardam no mempool antes de serem integradas na blockchain.

Inicialmente, as taxas das transações Bitcoin eram calculadas em satoshis por byte. Com a atualização SegWit, passaram a ser medidas em unidades de peso.

Após esta atualização, os blocos Bitcoin passaram a admitir até quatro vezes mais transações. Esta maior capacidade ajudou a reduzir o congestionamento e baixar as taxas durante períodos normais de atividade.

Ethereum

À semelhança do Bitcoin, a Ethereum utilizava o mempool como espaço temporário para transações pendentes. No entanto, enquanto o tamanho do bloco do Bitcoin é limitado pelo volume de dados, na Ethereum é limitado pelas taxas de gas.

Com a transição da Ethereum do proof-of-work para proof-of-stake, a rede introduziu o conceito de block builder.

O block builder é um terceiro que agrega transações e cria conjuntos otimizados para novos blocos, reorganizando ou agrupando transações do pool de memória.

Tal como nas outras blockchains, quanto maior for a taxa paga na Ethereum, maior a probabilidade de confirmação rápida da transação.

Mempool: o núcleo das transações descentralizadas

O mempool é crucial nas transações blockchain. Funciona como área de espera para transações não confirmadas, até serem validadas e integradas num novo bloco. Para utilizadores de criptomoedas que pretendem otimizar o processamento e gerir backlogs, é fundamental compreender o funcionamento do mempool—including a fila de transações, validação e priorização por taxas.

Com conhecimento detalhado da operação do mempool, os utilizadores podem tomar decisões mais informadas sobre quando e como transacionar, equilibrando rapidez e custos conforme as suas necessidades.

Perguntas Frequentes

O que é o mempool? Porque é importante para as blockchains?

O mempool é uma área temporária de armazenamento para transações não confirmadas antes de serem integradas na blockchain. Valida e prioriza as transações pelas taxas, garante a segurança da rede e aumenta a eficiência ao evitar duplo gasto.

Como entram as transações no mempool e como são priorizadas?

As transações entram no mempool após submissão e aguardam validação. São priorizadas pela taxa (quanto maior, melhor), tamanho, antiguidade e complexidade do contrato. Os mineradores selecionam as transações de taxas mais elevadas para maximizar o lucro.

Como afeta o congestionamento do mempool as taxas de transação e os tempos de confirmação?

O congestionamento aumenta as taxas e prolonga o tempo de confirmação. Transações com taxas elevadas têm prioridade; as de taxas baixas podem ficar pendentes durante semanas ou mais.

Como visualizar e monitorizar transações pendentes no mempool?

Utilize um explorador de blockchain ou ferramenta de monitorização do mempool para acompanhar transações pendentes em tempo real. Filtre por taxa de gas, endereço ou estado. Algumas plataformas oferecem notificações para transações específicas, permitindo acompanhar a atividade da rede e tendências de taxas.

O mempool tem limites de tamanho? O que acontece quando está cheio?

Sim, o mempool tem limites de tamanho. Quando está cheio, os nós podem ficar sem memória e não processar novas transações, diminuindo a capacidade da rede.

Qual é o papel das taxas de gas e da prioridade das transações no mempool?

As taxas de gas determinam a ordem de processamento. Transações com taxas superiores têm prioridade para confirmação rápida; as de taxas baixas podem esperar mais tempo ou ser removidas em caso de congestionamento.

Como funciona o mempool em diferentes blockchains como Bitcoin e Ethereum?

No Bitcoin, o mempool guarda apenas transações não confirmadas com taxas baseadas no tamanho. O mempool da Ethereum é mais sofisticado, gerindo transações de smart contract com gas dinâmico e MEV. Cada blockchain tem mecanismos de estrutura e priorização próprios ao seu design.