Algoritmos definidos para assinatura digital

O que é um algoritmo de assinatura digital?

Um algoritmo de assinatura digital é um método criptográfico que utiliza uma chave privada para “assinar” e uma chave pública para “verificar” mensagens, comprovando origem e integridade. Funciona como um selo verificável em um documento eletrônico—visível para todos, sem ocultar o conteúdo.

A chave privada é um número confidencial, gerado aleatoriamente e conhecido apenas pelo titular. A chave pública é derivada da chave privada e serve como identificador público para verificação de assinaturas. As assinaturas digitais respondem a duas questões essenciais: Quem enviou a mensagem? Ela foi alterada durante o envio?

Na blockchain, a “mensagem” normalmente corresponde a dados de transação ou informações de autorização. Os nós só incluem a transação em um bloco após validar a assinatura com sua chave pública.

Como funcionam os algoritmos de assinatura digital?

O processo fundamental de um algoritmo de assinatura digital envolve gerar um par de chaves, assinar uma mensagem e permitir que outros verifiquem a assinatura usando a chave pública. O princípio central é: apenas a chave privada assina, mas qualquer pessoa pode verificar.

1. Geração do par de chaves: Sua carteira cria uma chave privada e gera a chave pública correspondente. Guarde a chave privada ou frase mnemônica com segurança; a chave pública pode ser compartilhada livremente.
2. Assinatura da mensagem: Em vez de assinar a mensagem bruta, a maioria dos sistemas faz primeiro um hash da mensagem, gerando um resumo curto, e usa a chave privada para assinar esse resumo. Isso traz mais eficiência e segurança.
3. Verificação com a chave pública: O verificador faz o hash da mesma mensagem e utiliza sua chave pública para conferir se a assinatura é válida. Se for, a mensagem é confirmada como “autêntica” e “inalterada”.

Por exemplo, o ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) utiliza um valor aleatório único em cada assinatura. Esse valor precisa ser imprevisível e nunca reutilizado, pois aleatoriedade fraca pode expor sua chave privada.

Casos de uso de algoritmos de assinatura digital no Web3

Algoritmos de assinatura digital são fundamentais para confirmação de transações, autorização de permissões e autenticação de mensagens no Web3. Sem assinaturas, os nós blockchain não confiam na origem das transações.

• Transações: Blockchains públicas como Ethereum e Bitcoin exigem que os usuários assinem os dados da transação. Apenas após validar a assinatura os nós transmitem e incluem as transações nos blocos.
• Permissões: Muitos protocolos DeFi exigem a assinatura de mensagens “permit”, autorizando contratos inteligentes a movimentar seus tokens—um equivalente digital do consentimento por escrito.
• Exemplo prático: Ao sacar ETH na Gate, sua carteira externa assina a transação com sua chave privada. A rede valida usando sua chave pública antes de processar—demonstrando a assinatura digital na prática.

Muitas APIs de exchanges também exigem “assinaturas”. Por exemplo, a API da Gate utiliza HMAC (Hash-based Message Authentication Code) para assinar requisições. Embora o HMAC também garanta origem e integridade, utiliza um segredo compartilhado no lugar do par de chaves pública/privada.

Tipos de algoritmos de assinatura digital

Algoritmos de assinatura digital comuns incluem RSA, ECDSA, Ed25519 e BLS, cada um com características próprias de segurança, desempenho, tamanho de assinatura e complexidade de implementação.

• RSA: Algoritmo tradicional em que o tamanho da assinatura cresce conforme o tamanho da chave (por exemplo, uma assinatura RSA de 2048 bits tem cerca de 256 bytes). É amplamente utilizado, mas gera assinaturas maiores e desempenho moderado.
• ECDSA: Baseado em curvas elípticas; assinaturas geralmente entre 64 e 72 bytes (dependendo da codificação). É o principal algoritmo para transações de Bitcoin e Ethereum devido ao bom desempenho e suporte maduro do ecossistema.
• Ed25519: Da família EdDSA; produz assinaturas fixas de 64 bytes, é rápido, simples de implementar e determinístico (não depende de aleatoriedade externa). Muito utilizado por Solana e Cardano.
• BLS: Permite agregação eficiente de assinaturas—combinando várias em uma única para reduzir custos de verificação on-chain. O layer de consenso do Ethereum (validadores) utiliza BLS12-381 para assinaturas agregadas.

Como assinaturas digitais são criadas e verificadas em carteiras?

A maioria das carteiras automatiza a assinatura digital por meio de algoritmos de assinatura digital, mas o processo segue etapas claras:

1. Criar ou importar chaves: Você pode criar uma nova carteira (gerando chaves privada/pública) ou importar uma usando uma frase mnemônica—uma versão legível da sua chave privada que deve ser armazenada offline.
2. Revisar o conteúdo a ser assinado: A carteira mostra detalhes da transação ou mensagens de autorização. Confirme campos críticos como endereço do contrato, valor, escopo da permissão e ID da cadeia.
3. Assinar e transmitir: Após aprovar, a carteira assina o resumo da mensagem com sua chave privada e envia a mensagem original e a assinatura para o nó ou backend.
4. Verificação e inclusão on-chain: A rede ou aplicação verifica sua assinatura com a chave pública. Se válida, a transação entra no mempool para inclusão em bloco; caso contrário, é rejeitada.

Na Gate, saques on-chain seguem esse fluxo de assinatura e verificação. Para requisições de API (geralmente com HMAC), verificações rigorosas garantem que as requisições não possam ser forjadas.

Como assinaturas digitais se relacionam com funções hash?

Assinaturas digitais normalmente operam em conjunto com funções hash. O hash transforma dados de qualquer tamanho em um resumo de tamanho fixo—uma “impressão digital” única de cada arquivo.

Assinaturas são aplicadas a resumos, e não à mensagem bruta, para mais eficiência e menos risco ao lidar com mensagens grandes. Qualquer alteração na mensagem muda o resumo—invalidando a assinatura.

Funções hash comuns incluem SHA-256 e Keccak-256. Por exemplo, o Bitcoin utiliza duplo SHA-256 para resumos de transações; o Ethereum utiliza Keccak-256, frequentemente chamado de variante do SHA3.

Como assinaturas digitais diferem de algoritmos de criptografia?

Algoritmos de assinatura digital são voltados para “prova e integridade”, enquanto algoritmos de criptografia focam em “confidencialidade”. São objetivos distintos, mas frequentemente confundidos.

Uma assinatura digital não oculta o conteúdo; serve para garantir que “esta mensagem foi enviada por mim e não foi alterada”. Já a criptografia transforma o conteúdo em texto cifrado, legível apenas por quem tem a chave de descriptografia.

Na prática, aplicações podem usar ambos: chats criptografados protegem a privacidade das mensagens, enquanto assinaturas digitais garantem autenticidade e integridade de cabeçalhos ou campos críticos.

Como algoritmos de assinatura digital são escolhidos entre blockchains?

A escolha do algoritmo de assinatura digital depende dos padrões da cadeia, ferramentas do ecossistema e requisitos de desempenho—cada blockchain faz escolhas diferentes.

Em outubro de 2024:

• Bitcoin usa ECDSA (secp256k1); desde o Taproot em 2021, assinaturas Schnorr foram introduzidas para melhor suporte a multisig e agregação, mas o ECDSA segue predominante.
• Ethereum utiliza ECDSA (secp256k1) para transações; validadores do layer de consenso usam BLS12-381 para assinaturas agregadas.
• Solana e Cardano utilizam Ed25519 para alta performance e assinaturas determinísticas.
• Polkadot utiliza Sr25519 (uma variante de Schnorr).
• Cadeias Cosmos geralmente usam secp256k1.

Para máxima performance e simplicidade, Ed25519 é comum; para compatibilidade com Ethereum ou Bitcoin, ECDSA é preferido; para consenso ou uso cross-chain com assinaturas agregadas, BLS é ideal.

Tamanho da assinatura e custo de verificação também são relevantes: assinaturas RSA são grandes e lentas—raramente usadas on-chain; Ed25519 tem assinaturas fixas de 64 bytes com verificação rápida; BLS no consenso do Ethereum tem 96 bytes comprimidos, mas pode agregar centenas ou milhares em uma só—minimizando o custo de verificação.

Riscos e proteções ao utilizar algoritmos de assinatura digital

Os principais riscos no uso de algoritmos de assinatura digital são vazamento da chave privada e autorizações acidentais por assinaturas não intencionais. A mitigação exige gestão segura de chaves e cautela ao assinar.

• Vazamento da chave privada: Capturas de tela de frases mnemônicas, sincronização em nuvem ou digitação online aumentam o risco de exposição. Use carteiras hardware ou armazenamento frio para backup offline e ative proteção multisig sempre que possível.
• Problemas de aleatoriedade: Alguns algoritmos (como ECDSA) exigem valores aleatórios únicos por assinatura. Aleatoriedade fraca ou reutilizada pode comprometer sua chave privada. Use carteiras e bibliotecas confiáveis—nunca implemente sua própria aleatoriedade.
• Autorizações não intencionais: Muitos “pedidos de assinatura” não transferem fundos, mas podem conceder permissões para contratos gastarem seus tokens. Sempre verifique escopo da permissão, endereços de destino, domínios e IDs de cadeia; priorize mensagens legíveis.
• Engenharia social e phishing: Nunca assine mensagens em sites não confiáveis ou conecte sua carteira sem cautela. Acesse apps apenas por canais oficiais (como o site ou app da Gate) para reduzir riscos de phishing.

Principais pontos sobre algoritmos de assinatura digital

Algoritmos de assinatura digital usam chaves privadas para assinar e chaves públicas para verificar—resolvendo as questões de “quem enviou esta mensagem” e “ela foi alterada”. Funcionam em conjunto com funções hash (assinando resumos de mensagens) e diferem da criptografia por não ocultar o conteúdo. A maioria das transações blockchain utiliza ECDSA ou Ed25519; mecanismos de consenso e protocolos cross-chain frequentemente usam agregação BLS. Na prática, priorize segurança da chave privada, clareza das mensagens e qualidade da aleatoriedade; em plataformas como a Gate, assinaturas digitais são essenciais para aceitação de transações na rede. A escolha do algoritmo depende dos padrões da cadeia, requisitos de desempenho e compatibilidade do ecossistema—o objetivo final é garantir prova confiável de identidade e integridade dos dados.

Perguntas Frequentes

Qual é a diferença entre uma assinatura digital e um certificado digital?

Uma assinatura digital utiliza sua chave privada para autenticar dados criptograficamente—comprovando que você controla essa chave. Um certificado digital é um arquivo confiável contendo informações da sua chave pública, emitido por uma autoridade terceirizada. Em resumo: a assinatura digital é como sua assinatura manuscrita; o certificado é como seu documento de identidade. Em carteiras blockchain, assinaturas autorizam transações e certificados validam identidade ou publicam informações.

O que acontece se uma assinatura falhar na verificação ou for adulterada?

Se uma assinatura for alterada durante a transmissão, validadores detectam imediatamente e rejeitam a transação ou mensagem. Redes blockchain descartam automaticamente transações inválidas para garantir segurança. Essa é uma das maiores forças das assinaturas digitais—even uma alteração mínima causa falha na verificação.

Uma assinatura digital continua segura se minha chave privada for vazada?

Não—ela deixa de ser segura. Se sua chave privada for vazada, outros podem assinar como se fossem você—assumindo sua identidade. Proteger sua chave privada é fundamental: use carteiras hardware, nunca compartilhe chaves online, monitore a atividade da conta. Se suspeitar de exposição, mova os ativos para uma nova carteira imediatamente.

Por que algumas plataformas exigem login por assinatura em vez de senha?

O login por assinatura é mais seguro que senhas—senhas são vulneráveis a ataques de força bruta ou phishing. Assinar exige posse da chave privada localmente; nenhum terceiro tem acesso. Plataformas como a Gate oferecem login por assinatura para que você comprove identidade sem enviar senha—a chave privada permanece sob seu controle.

Existe diferença entre assinar com carteiras mobile e desktop?

A criptografia é idêntica em todos os dispositivos—todos seguem os mesmos padrões. As diferenças principais estão em conveniência versus segurança: carteiras mobile são mais portáteis, mas podem estar mais expostas; carteiras desktop oferecem mais recursos, mas podem ser menos práticas. Carteiras hardware (carteiras de armazenamento frio) operam offline durante a assinatura—oferecendo máxima segurança. Escolha conforme frequência de uso e valor dos ativos.