Hash e criptografia: como o registro é protegido

Hash é um “resumo” de tamanho fixo calculado por uma função matemática a partir de qualquer conjunto de dados (um arquivo, um texto, um bloco). Qualquer mudança mínima nos dados produz um resumo completamente diferente, o que permite verificar integridade. Em blockchains, o hash protege o registro contra alteração silenciosa, e a assinatura digital, baseada em um par de chaves pública e privada, comprova quem autorizou cada transação. As duas técnicas são complementares e têm limites, inclusive diante de uma eventual computação quântica de grande escala.

O que é uma função hash

O NIST descreve o hash como o resultado de aplicar uma função hash criptográfica a dados de praticamente qualquer tamanho, produzindo um resumo (digest) de tamanho fixo. Qualquer pessoa pode refazer o cálculo e chegar ao mesmo resultado, o que prova que os dados não mudaram. Alterar um único bit da entrada resulta em um resumo totalmente diferente.

O SHA-256, muito usado em blockchains, gera 256 bits (32 bytes), normalmente exibidos como 64 caracteres hexadecimais. O algoritmo é especificado no padrão federal americano FIPS 180-4 (Secure Hash Standard), publicado em agosto de 2015, que define os algoritmos de hash aprovados pelo NIST. Segundo o NIST, o Bitcoin usa SHA-256 e o Ethereum usa Keccak-256. Atenção: o NIST informou em 2023 a decisão de revisar o FIPS 180-4; a versão de 2015 segue como a publicação final na página consultada.

As propriedades que importam

O NIST lista três propriedades de segurança buscadas nessas funções:

“Inviável” quer dizer que não se conhece método prático com a computação atual, e não que seja logicamente impossível. Como há infinitas entradas possíveis e um número finito de resumos, colisões existem em teoria; o ponto é que encontrá-las seria impraticável.

O hash não esconde nem “criptografa” o conteúdo: ele funciona como impressão digital, para conferir se algo foi alterado.

Uma confusão comum é tratar hash como criptografia no sentido de cifrar e decifrar. Não há “decifrar” um hash; a conferência é feita recalculando-o.

Para que o hash serve em uma blockchain

Segundo o NIST, os hashes são usados em tarefas como derivar endereços, criar identificadores únicos, proteger os dados do bloco (o nó que publica calcula o hash dos dados, e o resultado é guardado no cabeçalho) e proteger o cabeçalho, cujo hash é incluído no bloco seguinte.

Encadeamento

Cada bloco carrega o hash do anterior. Mudar um dado antigo alteraria o hash do seu bloco e, em cascata, o de todos os seguintes, o que seria percebido pelos nós. Essa lógica está explicada em o que é blockchain e como funciona. O white paper do Bitcoin descreve ainda que as transações de um bloco são organizadas em uma árvore de Merkle, da qual só a raiz entra no hash do bloco, o que permite verificar a presença de uma transação sem baixar tudo e compactar blocos antigos sem quebrar o hash.

O encadeamento torna a adulteração evidente e custosa, mas não impede, sozinho, que alguém reescreva a história: nas redes públicas, quem impede isso é o mecanismo de consenso e o custo de controlar a maioria dos recursos da rede, como discute o artigo sobre mecanismos de consenso: Proof of Work e Proof of Stake.

Chaves pública e privada e assinatura digital

A criptografia de chave pública usa um par de chaves matematicamente relacionadas. O ethereum.org explica que uma conta é formada por um par de chaves, pública e privada, que a chave privada é a usada para assinar transações, e que a pública é gerada a partir da privada pelo algoritmo ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). O endereço é obtido por hash da chave pública: no Ethereum, os últimos 20 bytes do hash Keccak-256 da chave pública. O NIST também descreve endereços como derivados da chave pública por uma função hash, mais curtos que a chave e não secretos.

Na prática:

• Assinar: com a chave privada, o titular gera uma assinatura sobre uma transação específica.
• Verificar: qualquer pessoa, usando a chave pública, confere que a assinatura é válida e que a transação não foi alterada, sem conhecer a chave privada.
• Falsificar: sem a chave privada, produzir uma assinatura válida é computacionalmente inviável.

O white paper do Bitcoin define a moeda eletrônica como uma cadeia de assinaturas digitais: cada dono transfere a moeda ao seguinte assinando digitalmente o hash da transação anterior e a chave pública do próximo dono. O padrão de assinaturas digitais do NIST é o FIPS 186-5, publicado em fevereiro de 2023, que sucede o FIPS 186-4. No relatório sobre blockchain, o NIST cita o ECDSA, especificado na edição então vigente (FIPS 186-4), como o algoritmo de assinatura comum em blockchains.

O que a assinatura não faz

O NIST ressalta que a verificação de assinatura liga transações aos donos de chaves privadas, mas não associa identidades do mundo real a esses donos. Um usuário pode ter várias chaves e vários endereços. Quem perde a chave privada pode perder o acesso aos ativos, e quem a revela a terceiros perde o controle sobre eles. A responsabilidade prática é tratada em autocustódia.

Riscos e limites

Implementação e uso

Algoritmos bons podem ser mal implementados. O NIST lembra que algoritmos criptográficos ou suas implementações podem ter falhas, e que as redes dependem da qualidade do software. Os incidentes públicos mais conhecidos envolvendo ativos digitais costumam decorrer de roubo de chaves, golpes e erros de contratos, e não de uma quebra do SHA-256 ou do ECDSA; este texto não apresenta estatística sobre isso. O tema é tratado em segurança do Bitcoin: riscos da rede e do usuário.

Computação quântica

Um computador quântico suficientemente grande é uma hipótese de pesquisa, não um fato presente. O NIST, no relatório sobre blockchain, indica que algoritmos de chave pública como RSA e ECDSA deixariam de ser seguros diante de um computador quântico de grande escala, e que as funções de hash são muito menos suscetíveis, embora enfraquecidas. Em 13 de agosto de 2024, o NIST publicou os três primeiros padrões de criptografia pós-quântica: FIPS 203 (ML-KEM, para troca de chaves), FIPS 204 (ML-DSA, para assinaturas) e FIPS 205 (SLH-DSA, assinatura de reserva). Em março de 2025, escolheu o HQC como algoritmo adicional de reserva para troca de chaves; um padrão final é esperado para 2027.

Na minuta NIST IR 8547 (novembro de 2024; em 16/10/2026 a lista de publicações do NIST ainda o indicava como minuta, sem versão final), o NIST propõe depreciar após 2030 e proibir após 2035 as assinaturas e trocas de chaves clássicas vulneráveis, com ressalvas por aplicação. O documento afirma que primitivas simétricas e hashes com pelo menos 128 bits de segurança clássica são significativamente menos vulneráveis aos ataques quânticos conhecidos. Esses cronogramas são para sistemas do governo americano e não se aplicam automaticamente a redes públicas: migrar um blockchain exige consenso da comunidade ou da governança da rede, coordenação de carteiras e, às vezes, a movimentação de fundos para novos tipos de endereço. Não há, nas fontes consultadas, data prevista para o surgimento de um computador quântico capaz disso; a minuta do NIST apenas observa que migrações anteriores levaram mais de uma década e que, mesmo que computadores quânticos estejam a cerca de dez anos de distância, a migração precisa começar antes. Isso não equivale a uma previsão de data.

A leitura sensata não é de alarme, mas de planejamento: acompanhar os padrões, evitar reutilizar endereços quando a rede recomendar e verificar o que fornecedores e custodiantes dizem sobre a migração.

O que não é verdade

• Hash não é criptografia reversível nem protege a confidencialidade do dado.
• Registro com hash não prova que o conteúdo original seja verdadeiro, apenas que não mudou depois de registrado.
• Assinatura digital não identifica a pessoa por si só.
• “Inviolável” é um termo que o NIST evita: fala em resistência à adulteração e a ataques com a computação conhecida.

O que observar

• Quais algoritmos de hash e de assinatura a rede ou plataforma usa e se seguem padrões reconhecidos.
• Como as chaves privadas são geradas, guardadas e recuperadas.
• Se existe plano público de migração para criptografia pós-quântica.
• Quem pode, no processo corporativo, assinar em nome da empresa e como se revoga esse poder.
• Que dados são gravados na cadeia (de preferência apenas hashes, com o conteúdo guardado fora) e o impacto disso na privacidade.

Em resumo, hash e assinaturas tornam o registro verificável e a adulteração evidente, mas a segurança real depende de implementação, gestão de chaves e governança. Empresas que avaliam registros verificáveis podem consultar a consultoria para empresas. Este texto é informativo e não constitui recomendação de investimento nem aconselhamento jurídico.