As carteiras de criptomoeda são ferramentas essenciais para gerir ativos digitais na era blockchain e testemunharam fases evolutivas significativas que reflectem avanços na segurança, propriedade do utilizador e funcionalidade. Este relatório explora estágios cruciais do desenvolvimento de carteiras de criptomoedas, desafios, inovações e soluções otimizadas que moldaram o cenário das carteiras de criptomoedas.

Introdução à evolução da carteira de criptomoedas:

Com o advento da blockchain em 2009, as carteiras blockchain foram introduzidas e entraram num período inicial de desenvolvimento. Posteriormente, o número de carteiras criptográficas ultrapassou os 50 milhões com o aumento do ethereum, o que levou à proliferação de carteiras de contratos inteligentes, a um aumento acentuado da atividade de transações e a mineração de liquidez DeFi a estar na alta. Aparentemente, as carteiras cripto entraram num período de rápida expansão.

Após o ano de 2021, com a expansão maciça do ecossistema blockchain e a prosperidade dos ativos NFT, DAO, Layer 2 dapps e muitas cadeias públicas, a procura dos utilizadores por carteiras vai além de armazenamento, negociação e ativos de cadeia cruzada e concentra-se mais na segurança, na diversidade de funções interativas e na experiência de controlo dos utilizadores (preferindo tratar as carteiras como plataformas de gestão multi-cadeias e multi-ativos). E de acordo com coinweb.com estimativa, o número total de carteiras cripto em todo o mundo é de 84.02 milhões em agosto de 2022.

Em resumo, o desenvolvimento de carteiras criptográficas pode ser dividido em quatro períodos：

Gráfico 1: Os períodos seguidos pelo desenvolvimento de carteiras criptográficas

Até à data, todos os tipos de carteiras criptográficas podem ser categorizados em carteiras centralizadas e descentralizadas com base no facto de os utilizadores possuírem ou não as suas próprias chaves privadas. Durante muito tempo, os utilizadores optaram por carteiras centralizadas (carteiras de custódia), especialmente Coinbase、Binance、OKX、Gate、YouHolder

A razão é que:

• A gestão das chaves é simples
• Maior disponibilidade de carteira
• As transações são eficientes e podem ser feitas em tempo real
• Não há necessidade de mnemónicos, a palavra-passe pode ser recuperada quando esqueço

No entanto, os eventos FTX e Celsius lembraram a indústria que “não é a sua chave, não é a sua moeda.” A segurança e a controlabilidade tornaram-se aspetos mais falados dos produtos de carteira. Num período muito curto de tempo após as revelações da FTX, a Safe viu uma entrada líquida de mais de 800 milhões de dólares, as vendas da Ledger atingiram vários máximos históricos num curto período de tempo e as vendas da Trezor aumentaram 300%. O ZenGo registou um crescimento de três dígitos durante a noite e os depósitos atingiram um máximo histórico. Os programadores começaram a voltar a sua atenção para as tecnologias das carteiras sem custódia, que são mais seguras em massa. Além disso, os projetos de carteira centralizada da indústria também estão a enfrentar uma transformação técnica para atender às exigências do mercado.

Estrutura de assinatura digital：

Visão geral das assinaturas digitais para transações Blockchain:

As assinaturas digitais são cruciais para as transações de blockchain, onde um utilizador assina uma mensagem (por exemplo, um pedido de transferência) com uma chave privada para obter uma assinatura. O processo envolve a geração de um código de hash da mensagem através de um algoritmo de hash e, em seguida, a assinatura do hashcode usando uma chave privada através de um algoritmo criptográfico, que é então verificado na cadeia pela chave pública correspondente.

O algoritmo de assinatura pode ser representado da seguinte forma:

Sig = Alg Sig (Alg Hash (K), Pri Key)

• Pri Key é a chave privada de assinatura
• K é a informação da transação
• Alg Hash é a função hash
• Alg Sig é o algoritmo de assinatura
• Sig é a assinatura resultante

No entanto, a fórmula pode ser um pouco confusa devido ao aninhamento de chamadas de função e ao uso de notação abreviada. Aqui está uma análise para simplificar e explicar o processo:

1. Hash the Transaction Information:
   Primeiro, as informações da transação K são hash usando um algoritmo de hash Alg Hash.
   Hashing é o processo de conversão de dados numa cadeia de caracteres de tamanho fixo, que é tipicamente uma sequência de números e letras.
   Fórmula: H = Alg Hash (K) onde H é o hash das informações da transação.

2. Assine o Hash:
   Em seguida, o hash H é assinado usando uma chave privada Pri Key com um algoritmo de assinatura Alg Sig.
   Assinar é o processo de gerar uma sequência única de caracteres que pode verificar a autenticidade dos dados.
   Fórmula: Sig = Alg Sig (H, Pri Key) onde Sig é a assinatura digital.

Assim, todo o processo pode ser dividido nestas duas etapas, e a fórmula pode ser reescrita de uma maneira mais passo a passo da seguinte forma:

H = Alg Hash (K)
Sig = Alg Sig (H, Pri Key)

Esta divisão simplifica o processo em duas etapas separadas, o que pode ser mais fácil de entender para indivíduos não familiarizados com processos criptográficos.

Obviamente, de acordo com a fórmula, a forma como as chaves privadas e públicas interagem é fundamental para a implementação da funcionalidade de carteira descentralizada. A tecnologia de assinatura digital é o fio que os conecta e também inspira a forma de desenvolvimento e melhoria da carteira.

Assinatura Única (Carteiras EOA)：

• 
  Exemplo: Carteiras de conta de propriedade externa (EOA) como Metamask, Bitkeep, Phantom, Rabby, Rainbow, carteira fiduciária, carteira matemática, mochila, MyEtherWallet Cipher, Trezor, Ledger, Exodus

• Pontos fortes e fracos: As carteiras de assinatura única são simples mas carecem de operações avançadas como recuperação social, negociação em lote e ordens de acompanhamento com um clique. Além disso, muitas vezes leva a pontos únicos de falha, como mnemónicos ausentes.

Para ser mais explícito:
Uma única assinatura só precisa corresponder a um par de chaves públicas e privadas, que podem ser utilizadas para concluir transações em moeda digital entre os endereços correspondentes. Por outras palavras, o Single-SIG não é responsável por confirmações multi-assinatura e cálculos demorados na cadeia. Por isso, a taxa do gás é relativamente baixa. Além disso, a maioria dos exemplos de carteira EOA acima suportam negociação OTC.

Gráfico 2: Como as carteiras EOA controlam o saldo

No entanto, as limitações das carteiras Single-SIG são: 1. Realização apenas de transações de assinatura única. 2. Segurança inadequada devido à elevada dependência de chaves privadas de assinatura única. 3. Os ataques cibernéticos são simples e fáceis de explodirem de ponto único. 4. O modo de assinatura não satisfaz as necessidades dos clientes empresariais.

Conclusão:

Em resposta a esta série de pontos problemáticos de assinatura única e atendendo às necessidades das empresas e indivíduos que precisam de várias pessoas para gerir as suas contas em conjunto. Os desenvolvedores de carteiras ajustam a lógica sistemática subjacente da assinatura, o que levou à introdução da tecnologia de carteira MPC multi-assinatura.