RapportTecnologia/nonce
LABORATÓRIO DIDÁTICO • BLOCKCHAIN

NONCE

Entendendo como o nonce impacta o cálculo do hash

Explore um bloco, altere seus dados, varie o nonce e observe como o hash SHA-256 muda. Depois, veja como o hash calculado passa a ser a referência criptográfica do próximo bloco.

Explorar o laboratório ↓
BLOCON-1
⛓
BLOCON
⛓
BLOCON+1
1

Composição conceitual de um bloco

Metadados + dados do livro contábil.

A. Metadados do bloco

Os metadados identificam o bloco e participam do cálculo do hash. Uma mudança em qualquer campo altera o resultado.

B. Livro contábil / transações

#Transação / RegistroValor
Tx 01
Tx 02
Tx 03
Tx 04
Aqui o “livro contábil” é representado por transações. No laboratório, elas são serializadas e resumidas em uma Merkle Root didática.
2

Como o nonce impacta o hash

O nonce é apenas um número, mas ele faz parte dos dados submetidos ao SHA-256.

Nonce atual 0
Critério de dificuldade
Payload canônico do bloco 

          

          

            Hash SHA-256 calculado
            calculando…
          

          
Hash ainda não atende ao critério.


          

            
            
            
            
          


          

            
Tentativas0

            
Tempo0 ms

            
Taxa—

          

        


        

          
Efeito avalanche

          
Compare o hash anterior com o hash atual após uma pequena alteração.

          

            Hash anterior
            —
          

          

            Hash atual
            —
          

          

            Diferença aproximada entre os bits
            —
          

          

          

            Mesmo alterando somente o nonce de 100 para 101, o SHA-256 tende a produzir um resultado visualmente sem relação com o anterior.
          

        

      


      

        

          
Últimas tentativas

          
        

        

          

            
TentativaNonceHash calculadoResultado

            
          

        

      

    


    

      

        3
        

          
Hash entregue ao próximo bloco

          
O hash do bloco N torna-se o previousHash do bloco N+1.

        

      


      

        
        
→

        

          Bloco N
          calculando…
        

        
→

        
      


      

        

          
Teste de integridade

          
Depois de obter um hash válido, clique abaixo para “selar” o bloco N e entregá-lo ao próximo bloco.

          
          
Primeiro encontre um hash que atenda à dificuldade.

        

        

          
Experimento

          
Após selar, altere qualquer transação, o timestamp ou o nonce. O hash do bloco N muda, mas o próximo bloco continua apontando para o hash antigo.

          
Cadeia ainda não selada.

        

      

    


    

      

        4
        

          
Como a cadeia é construída

          
Uma visão simplificada do processo.

        

      

      

        
1
Registrar transações
Transações são recebidas e validadas segundo as regras da rede.

        
2
Montar o bloco
Metadados e resumo das transações formam os dados que serão hasheados.

        
3
Variar o nonce
No Proof of Work, testam-se nonces até que o hash satisfaça a dificuldade.

        
4
Encadear
O hash do bloco aceito passa a ser referência criptográfica do próximo.

      


      

        Importante: este laboratório representa de forma didática uma Blockchain do tipo Proof of Work. Blockchains reais possuem regras adicionais de consenso, validação, rede, e ...