EXPLICAÇÃO SOBRE ASSINATURA DE MENSAGENS: USOS EM LOGIN E VERIFICAÇÃO

O que é Assinatura de Mensagens?

A assinatura de mensagens é um processo criptográfico no qual um usuário anexa uma assinatura digital exclusiva a uma mensagem ou dado, permitindo que outros verifiquem sua autenticidade e origem. Ao contrário da criptografia, que oculta o conteúdo de uma mensagem, a assinatura garante que os dados não foram adulterados e confirma quem os enviou. A assinatura de mensagens é fundamental para a segurança da comunicação digital, especialmente em blockchain, autenticação web e validação de documentos.

O processo envolve dois componentes principais: uma chave privada, que assina a mensagem, e uma chave pública, que é usada para verificar a assinatura. A ligação matemática entre as duas chaves é a base da segurança do procedimento. Se a mensagem for modificada após a assinatura, ou se a assinatura for falsificada, a verificação falhará. Isso oferece uma forte garantia de integridade de dados e autenticidade do usuário em uma variedade de aplicações.

As assinaturas digitais são geralmente construídas usando algoritmos criptográficos estabelecidos, como:

• RSA: Um algoritmo amplamente utilizado que suporta criptografia e assinatura.
• ECDSA (Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica): Popular em blockchain e sistemas onde a eficiência computacional é fundamental.
• EdDSA (Algoritmo de Assinatura Digital de Curva de Edwards): Conhecido por sua segurança e velocidade aprimoradas.

Na prática, quando um usuário assina uma mensagem, o sistema gera um hash da mensagem e criptografa o hash com sua chave privada. O destinatário pode então descriptografar essa assinatura com a chave pública e validar o hash em relação ao seu próprio hash calculado da mensagem. Se os dois hashes coincidirem, a mensagem é autêntica e inalterada.

A assinatura de mensagens é fundamental no contexto de sistemas descentralizados, onde não há uma autoridade central disponível para validar transações ou credenciais. As assinaturas criptográficas permitem que a confiança ponto a ponto surja em áreas como redes blockchain, aplicativos descentralizados (dApps) e estruturas de gerenciamento de identidade Web3.

Autenticação, proteção de dados e conformidade regulatória são algumas das principais motivações para o uso de assinaturas digitais em ambientes de software modernos. Seja integrada a APIs, interfaces de usuário ou camadas de protocolo subjacentes, a assinatura digital de mensagens tornou-se um facilitador essencial da comunicação segura e verificável na economia digital.

Como a assinatura de mensagens permite a verificação

O uso mais prático da assinatura de mensagens reside na verificação de identidade, especialmente em ambientes digitais sem uma autoridade central. A verificação por meio da assinatura de mensagens confirma que uma ação, mensagem ou entrada de dados específica se originou de uma fonte conhecida e não foi alterada durante a transmissão.

A verificação normalmente segue uma sequência clara de etapas:

1. O usuário inicia uma ação que requer validação, como solicitar acesso a um sistema restrito ou enviar dados confidenciais.
2. O sistema envia uma mensagem exclusiva (geralmente contendo um nonce) para o usuário.
3. O usuário assina esta mensagem com sua chave privada, retornando a mensagem assinada.
4. O sistema verifica a assinatura usando a chave pública do usuário.
5. Se a assinatura for válida e corresponder à identidade esperada, a verificação é bem-sucedida.

Essa abordagem é comumente aplicada em:

• Verificação de e-mail: Os protocolos PGP e S/MIME usam a assinatura de mensagens para confirmar a autenticidade do remetente.
• Transações em blockchain: Usuários assinar transações com chaves privadas de carteira. Os nós verificam essas assinaturas antes de incluir as transações nos blocos.
• Integridade de arquivos: Os desenvolvedores podem publicar softwares com checksums ou hashes assinados para garantir que os usuários baixem versões inalteradas.

O uso de nonces — números arbitrários usados ​​apenas uma vez — resolve o problema de ataques de repetição, nos quais uma transmissão de dados válida é repetida ou atrasada maliciosamente. Ao garantir que cada mensagem seja única e nunca tenha sido enviada antes, os verificadores podem ter certeza de que a solicitação é original e atual.

A assinatura de mensagens também ajuda a verificar metadados, como carimbos de data/hora ou identidade do autor, em sistemas descentralizados maiores. Por exemplo, em casos de uso de blockchain na cadeia de suprimentos, os dados da cadeia de custódia podem ser assinados em vários pontos de verificação, validando a procedência de ativos físicos ou digitais.

A verificação de assinatura desempenha um papel crucial em sistemas de infraestrutura de chave pública (PKI) e autoridades de certificação (ACs). Nesses sistemas, os certificados digitais emitidos por uma AC vinculam as identidades dos usuários às chaves públicas, permitindo que terceiros verifiquem as mensagens assinadas dentro de uma estrutura confiável.

Vale ressaltar que a assinatura de mensagens oferece validade legal em determinadas jurisdições — conforme definido em regulamentos como o eIDAS da União Europeia ou a Lei ESIGN dos Estados Unidos. Dessa forma, as organizações podem atender aos requisitos de conformidade e, ao mesmo tempo, verificar com eficiência as ações de clientes ou usuários em fluxos de trabalho digitais.

Protegendo logins com assinatura de mensagens

A assinatura de mensagens oferece uma alternativa robusta aos métodos de login tradicionais, particularmente a autenticação por nome de usuário e senha. Em ambientes onde sistemas de identidade descentralizada (DID) ou autenticados por carteira são comuns, os usuários comprovam a propriedade de um par de chaves criptográficas, em vez de memorizar ou inserir credenciais estáticas.

Esse processo, frequentemente chamado de autenticação via assinatura de mensagens, elimina os riscos associados à reutilização de senhas, phishing e violações de bancos de dados. Eis como normalmente funciona:

1. O usuário visita um site ou dApp que requer autenticação.
2. O backend emite uma mensagem de login, geralmente incluindo:
   • Um nonce para garantir a unicidade
   • A data da solicitação para mitigar o risco de repetição
   • Metadados opcionais, como IP ou detalhes do cliente
3. O usuário assina esta mensagem usando sua chave privada de uma carteira digital (por exemplo, MetaMask, Trust Wallet, etc.).
4. O site verifica a assinatura usando o endereço público associado ao usuário.
5. Se válida, o site emite um token de sessão ou inicia o acesso à conta.

Este método é amplamente utilizado em plataformas Web3 e blockchain. Por exemplo:

• Autenticação Ethereum: Aplicativos descentralizados (dApps) solicitam assinaturas de carteira antes de executar transações ou conceder acesso.
• SIWE (Sign-In With Ethereum): Um padrão crescente para login descentralizado em sistemas compatíveis com Ethereum.
• Aplicativos DeFi: Identidade de usuário segura usando assinaturas de carteira em vez de senhas ou tokens OAuth.

Além do blockchain, o conceito está se expandindo para infraestruturas tradicionais de segurança cibernética. As empresas integram chaves de segurança de hardware (como YubiKeys) ou módulos criptográficos para dispositivos móveis que assinam solicitações de autenticação localmente, reduzindo vetores de ataque remotos.

Essa abordagem fortalece os sistemas de login das seguintes maneiras:

• Sem armazenamento de senhas: Elimina o risco de roubo de credenciais de bancos de dados de back-end.
• Resistência a phishing: Os usuários respondem a desafios dinâmicos e específicos do site, tornando os sites falsos ineficazes.
• Suporte a vários dispositivos: Compatível com carteiras móveis seguras e extensões de navegador.

Em vez de substituir os sistemas de gerenciamento de usuários existentes, a assinatura de mensagens geralmente os complementa. Ela pode atuar como um segundo fator em fluxos de autenticação multifator (MFA) ou acesso seguro à API. Combinadas com OAuth 2.0 ou OpenID Connect, as mensagens assinadas podem vincular identidades a tokens de acesso com maior granularidade e segurança contextual.

À medida que os ecossistemas de identidade de usuário descentralizados amadurecem, as estruturas de identidade autossuficiente (SSI) oferecem casos de uso ainda mais avançados. Aqui, as próprias credenciais de identidade são assinadas digitalmente e apresentadas pelos usuários às partes confiáveis, eliminando a necessidade de intermediários ou armazenamento central.

Para desenvolvedores e arquitetos de sistemas, adotar a assinatura de mensagens em sistemas de login significa construir com consciência criptográfica, tratamento cuidadoso de nonce e gerenciamento seguro de chaves. Quando executado corretamente, esse método fornece autenticação segura, verificável, que preserva a privacidade e é à prova de futuro — cada vez mais alinhada aos princípios de Zero Trust que emergem nas arquiteturas de TI modernas.