Sistema de Validação de Transações Bancárias

Esse sistema foi desenvolvido para a disciplina de Fundamentos de Computação Corrente, Paralela e Distribuída (FCCPD), fundamentando-se em um sistema de envio e recebimento de mensagens com interação com o usuário que disponibiliza acesso, por meio de comandos de linha, a todas as operações possíveis de serem realizadas.

Equipe

Ana Beatriz Alves	Arthur Wolmer	Caio Barreto
Diego Peter	Virna Amaral

Contexto do Sistema

O projeto desenvolve um sistema de notificação para validação de pagamentos via Pix. Nele, quando um cliente realiza um pagamento, o sistema enviará uma mensagem para o cliente e empresa destinatária, informando a confirmação da transação. Ao mesmo tempo, um backend de auditoria, representado pelo BACEN, registrará todas as transações para monitoramento e controle.

Execução

Para executar nosso sistema, siga as instruções e orientações abaixo:

1. Criar Ambiente Virtual

• MacOS/Linux: python3 -m venv venv
• Windows: python -m venv venv

2. Ativar ambiente virtual

No diretório da pasta "venv" (criado acima):

• MacOS/Linux: source venv/bin/activate
• Windows: venv/Scripts/activate

3. Clonar repositório

Com o ambiente "venv" ativado:

• git clone https://github.com/anabxalves/atvMod1_PIX

4. Ajustar servidor AMPQ, no Cloud MQP e RabbitMQ, ajuste o link no arquivo consumidor.py, no local indicado:

5. Para quantidade de Produtores desejada, deve-se rodar o arquivo ProdutorApplication.java, em que cada instância será um produtor diferente. Realizando isso, no início de cada execução, será questionado o nome e banco de quem está enviando a transação, para posteriormente questionar o destinatário, seu banco e o valor da transação.

Ressalta-se que é aqui que o roteamento é definido, pelo destinatário e banco para qual será enviado o PIX.

6. Para a quantidade de Consumidores desejada, deve-se instanciar o arquivo consumidor.py. Ao iniciar a execução, o Menu ofertará 3 opções de consumidor, sendo eles Auditoria BACEN, Banco e Destinatário, todos acima especificados.

A depender do consumidor selecionado, as mensagens estarão sendo direcionadas conforme:

• A Auditoria BACEN não somente receberá todas as menagens enviadas por todos os Produtores, como também é o responsável por printar todo o histórico de transações presente no log consumer_log.txt. A mensagem será roteada utilizando a chave pix.#.
• O Banco receberá todas as transações que foram encaminhadas a sua instituição, sendo roteada com a chave pix.{bank_name}.#.
• Já o Destinatário receberá apenas as transações que foram encaminhadas para ele, por meio do roteamento com chave pix.{bank_name}.{consumer_name}.

7. Ainda é possível conferir as transações realizadas durante as execuções no arquivo consumer_log.txt.

Composição da Mensagem

As mensagens recebidas pelos Consumidores é composta da seguinte sintaxe:

[TIMESTAMP] Tópico (Banco Destino) - (Nome Consumidor): Recebeu R$ (valor transação), via PIX, de (nome Produtor) - Tópico (Banco Origem).

Tipo de Exchange Utilizado

O tipo de Exchange selecionado para rotear as mensagens em nosso sistema foi, conforme dito acima, o tipo Topic, criado usando a classe TopicExchange do Spring AMQP e configurado com o nome "topic-exchange", marcado como não durável e autoexcluível (sendo removido quando não utilizado).

Ressalta-se que o Topic Exchange é um mecanismo de roteamento que direciona as mensagens para as filas com base em chaves de roteamento específicas, permitindo utilizar padrões onde a chave de roteamento pode conter caracteres como * (que substitui uma única palavra) e # (que substitui zero ou mais palavras). Dessa forma, as filas que têm uma chave compatível com a chave de roteamento da mensagem recebem essa mensagem, permitindo ao nosso sistema a flexibilidade de roteamento com base em combinações de padrões, escutando todas as mensagens PIX.

Linguagens Utilizadas e Arquivos

O sistema foi desenvolvido utilizando linguagens diferentes na implementação do Produtor e do Consumidor de mensagens, em que este foi desenvolvido em Python e aquele em Java.

consumidor.py

Este código, desenvolvido em Python implementa um consumidor RabbitMQ que processa transações PIX, grava logs dessas transações e permite realizar auditoria ao imprimir o histórico das mensagens. Dependendo da escolha do usuário, o sistema pode monitorar todas as transações, ou focar apenas em mensagens de um banco ou destinatário específico.

Funções e Métodos

• callback(ch, method, properties, body)

Essa função é chamada sempre que uma mensagem é recebida da fila, com o objetivo de processar a mensagem, tentando decodificar-la do formato JSON para um dicionário Python. Depois, monta uma string que contém informações do PIX recebido, como remetente, destinatário, valor, e bancos envolvidos: Se a mensagem for válida, essa string é gravada no arquivo de log e também impressa no console; Se houver um erro na decodificação da mensagem (JSON inválido), ele imprime o erro.

• write_to_log(message)

Essa função grava as mensagens recebidas no arquivo consumer_log.txt: cada mensagem é adicionada no final do arquivo, mantendo o histórico de todas as mensagens processadas.

• print_auditoria_log()

Essa função lê o conteúdo do arquivo de log consumer_log.txt e imprime todas as mensagens armazenadas, funcionando como uma auditoria das transações processadas e, se o arquivo não existir ou estiver vazio, a função informa isso.

• define_queue_and_routing_keys()

Essa função coleta as informações do usuário para determinar qual fila será utilizada e quais chaves de roteamento serão configuradas para essa fila, apresentando um menu que permite ao usuário escolher o tipo de função que ele deseja realizar. Com base na escolha, essa função retorna o nome da fila e as chaves de roteamento adequadas, sendo elas:

• Auditoria BACEN: Pode apenas imprimir o log ou escutar todas as mensagens PIX.
• Banco: Permite configurar a fila para receber mensagens apenas de um banco específico.
• Destinatário: Recebe mensagens para um destinatário específico em um banco específico.

• main()

Essa é a função principal que conecta o programa ao servidor RabbitMQ via o protocolo AMQP, configurando a conexão com o servidor RabbitMQ e declarando um exchange do tipo topic, para depois chamar a função define_queue_and_routing_keys() para determinar o nome da fila e as chaves de roteamento, declarar a fila no RabbitMQ e fazer o binding da fila com o exchange utilizando as chaves de roteamento definidas, para, ao fim, começar a consumir as mensagens da fila, processando-as com a função callback.

ProdutorApplication.java

Este código, desenvolvido em Java, representa um produtor de mensagens que envia dados sobre transações PIX para o RabbitMQ, solicitando ao usuário detalhes como banco de origem, banco de destino, nome do destinatário e valor da transação, montando uma mensagem JSON com esses dados, e a enviando para um exchange do tipo Topic, que, então, roteia a mensagem para a fila adequada, de acordo com a chave de roteamento.

Funções e Métodos

• exchangeName

Essa variável armazena o nome do exchange (canal de troca) que será utilizado para enviar mensagens ao RabbitMQ.

• sc

É o Scanner que captura a entrada do usuário a partir do terminal para coletar os dados necessários.

• producerName e originBank

Armazenam o nome do produtor (usuário que está enviando o PIX) e o banco de origem, solicitados quando o programa é iniciado.

• @Bean TopicExchange exchange()

Essa função configura o exchange do tipo tópico no RabbitMQ, definindo como as mensagens são roteadas entre as filas.

• Construtor ProdutorApplication()

No construtor, o programa solicita ao usuário que insira o nome do produtor e o banco de origem, que são armazenadas nas variáveis producerName e originBank.

• sendPix()

Essa função é responsável por coletar os detalhes de uma transação PIX e enviá-la para o RabbitMQ, solicitando ao usuário as informações do banco de destino, nome do destinatário e o valor da transação.
Em seguida, obtém o timestamp atual e formata-o como uma string, criando um mapa contendo todos os detalhes da transação PIX (banco de origem, banco de destino, nome do destinatário, nome do produtor, valor da transação e timestamp), e, ainda, usando do ObjectMapper, converte a mensagem para o formato JSON.
Por fim, monta a chave de roteamento no formato "pix.<banco_destino>.<nome_destinatário>", permitindo que a mensagem seja roteada corretamente no RabbitMQ, baseado no banco de destino e no nome do destinatário, usando o RabbitTemplate para enviar a mensagem JSON para o exchange configurado, utilizando a chave de roteamento.

• start()

Esse método entra em um loop infinito, onde pergunta ao usuário se ele deseja enviar um PIX: se o usuário responder "s", a função sendPix() é chamada para realizar a operação de envio de uma nova transação; e caso o usuário responda qualquer outra coisa, o loop é interrompido e o programa termina.

• main()

No método main, o Spring Boot inicializa a aplicação e invoca o método start() para iniciar o loop principal da aplicação.

Informações adicionais sobre o Sistema

• É possível executar várias instâncias de um mesmo “tipo” de consumidor, em que todas as cópias, com os mesmos Identificadores, recebem as mesmas mensagens;

• É possível executar vários produtores de mensagens;

• Além dos consumidores das mensagens, existe um backend de auditoria que recebe todas as mensagens enviadas (apenas exibe TODAS as mensagens para esse consumidor), guardando-os em um log consumidor_log.txt;

• O programa apresenta um “menu” de opções, contendo as opções de escolha de: produtor ou consumidor ou auditoria;