Blockchain em poucas palavras
O básico que você precisa saber sobre Blockchain.
In Brief:
O que é a tecnologia blockchain? Qual é a aparência de uma blockchain? Quantas copias de uma blockchain existem? A relação entre nodes e Cybersegurança. Qual é a aparência de uma blockchain?
Como funciona a blockchain? Como os dados são adicionados a uma blockchain? Como os blocos são adicionados a uma blockchain? Exemplo de como ocorre uma transação de bitcoin.
Casos de uso da tecnologia blockchain além do setor financeiro.
Blockchain, assim como IA e IoT, aparece em qualquer conversa sobre tecnologia, o futuro dos pagamentos, e até novas formas de segurança cibernética. Mas embora as aplicações da tecnologia blockchain pareçam infinitas, poucas pessoas têm certeza do que ela é. É isto que trataremos neste artigo.
1 - O que é a tecnologia Blockchain?
A tecnologia Blockchain elimina a necessidade de uma parte confiável para facilitar as relações digitais e é a espinha dorsal das criptomoedas. Blockchain é um tipo de tecnologia de contabilidade que registra dados.
Antigamente, as transações eram rastreadas em livros escritos e armazenadas em instituições financeiras. Os livros-razão tradicionais - pense em livros contábeis - poderiam ser auditados, mas apenas por aqueles com acesso privilegiado.
Pois bem, a tecnologia blockchain pegou esses conceitos e os democratizou, removendo o sigilo sobre como as informações – ou seja, os dados das transações – eram registradas.
Dito de um modo mais simples, uma blockchain é uma lista distribuída de registro de transações que é constantemente atualizada e revisada.
Como evolução das Tecnologias de contabilidade distribuída (DLTs), ela pode ser programada para registrar e rastrear qualquer coisa de valor em uma rede “espalhada” (distribuída) por diversos locais e entidades. E isso cria uma espécie de teia mundial de computadores interconectados.
Embora a tecnologia blockchain tenha surgido com o Bitcoin em 2008, a tecnologia blockchain também tem sido aplicada em diversas áreas, além do mercado de criptoativos. Graças à sua capacidade única de adicionar e registrar dados, ela pode servir muitas outras funções em diversos setores, como, por exemplo, cloud, computação, energia, games, inteligência artificial, marketing, mídia, viagens, telecomunicações, mercado de carbono, mercado de dados, música, streaming, pagamentos, saúde, veículos, votação, Web3, dentre muitos outros.
2 - Qual é a aparência de uma blockchain?
Uma blockchain pode ser dividida em dois componentes: o bloco e a cadeia.
Um bloco é uma coleção de dados vinculados cronologicamente a outros blocos em uma cadeia virtual.
Você pode pensar em uma blockchain como um trem que consiste em vários vagões conectados em uma linha, onde cada vagão contém registros de determinada quantidade de dados.
Assim como acontece com os passageiros em um vagão de trem da vida real, os blocos podem acomodar apenas uma certa quantidade de registro de dados antes de ficarem “lotados".
Cada bloco também contém um carimbo de data/hora e, portanto, fica claro quando os dados foram registrados e alocados - algo que é vital para dados como transações ou cadeia de suprimentos, onde é importante saber exatamente quando um pagamento ou pacote foi processado.
3 - Quantas cópias de uma Blochchain existem?
Não existe uma única cópia mestre de um blockchain.
Em vez disso, cada pessoa que administra um computador que contribui para a rede – também conhecido como “node” ou “nó” – mantém sua própria cópia da rede blockchain e verifica constantemente com outros nodes para garantir que todos tenham o mesmo registro de dados.
Fazer com que cada colaborador individual armazene sua própria cópia significa que não há um único ponto de falha.
Esta impressionante camada de segurança também significa que é praticamente impossível que agentes maliciosos adulterem os dados armazenados em blockchains.
4 - A relação entre nodes e Cybersegurança
Se um grupo de hackers quisesse manipular qualquer transação em uma blockchain, teria que invadir o dispositivo de cada colaborador da rede ao redor do mundo e alterar todos os registros para mostrar a mesma coisa.
Ao contrário de uma base de dados de registos armazenados por instituições tradicionais, uma blockchain é projetado para ser transparente e pretende ser distribuída, partilhada entre redes e, em muitos casos, totalmente pública.
Ao priorizar a transparência em torno das transações e de como as informações são registradas, o blockchain pode atuar como uma única fonte de verdade.
Para saber mais sobre segurança cibernética em blockchains, veja aqui.
5 - Como blockchain funciona?
Em termos gerais, os dois principais componentes dos blockchains são os blocos de informação e a cadeia virtual infinita que conecta e rastreia essas informações.
Aqui estão alguns termos-chave adicionais para entender:
Bloco – uma coleção de dados que contém um carimbo de data/hora e outras informações criptografadas sobre transações recentes que precisam ser validadas pela rede antes de serem adicionadas à rede.
Nodes – os computadores em uma rede que mantêm cópias completas de todas as transações, tornando praticamente impossível adulterá-las.
Hash — uma sequência alfanumérica que confirma transações na blockchain e serve como um carimbo digital.
Mineração — o processo de verificação e adição de blocos a um livro-razão de blockchain, bem como a criação de novas criptomoedas usando um mecanismo de consenso de prova de trabalho (PoW). Entenda, em detalhes, o que é mineração aqui.
Nonce – abreviação de “número usado apenas uma vez”, é um número criptografado que os mineradores precisam resolver para verificar um novo bloco na blockchain, antes de “selá-lo”.
Razão distribuída - um conjunto de registro de dados que é compartilhado e sincronizado entre membros de uma rede descentralizada.
Recompensa em bloco – o mecanismo de incentivo obtido pelos mineradores que é usado para incentivar a participação na rede.
Assista a este vídeo para compreender melhor:
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Existem várias tecnologias de longa data que trabalham juntas para alimentar uma blockchain.
A criptografia refere-se à proteção de informações, transformando-as para que apenas o destinatário pretendido possa processá-las. Blockchain usa dois tipos de chaves criptográficas – uma chave pública e uma chave privada – para criar uma identidade digital segura.
Uma rede distribuída é então usada para validar transações e manter a rede segura.
Todo o processo é governado por um conjunto único de regras denominado Protocolo.
6 - Como os dados são adicionados a uma blockchain?
Além da transparência quanto aos dados, a blockchain também é uma forma segura de registrá-los. Usando a blockchain Bitcoin como exemplo, veja como uma transação é adicionada a um novo bloco:
Quando um usuário Bitcoin envia uma transação, uma mensagem é criada com os endereços públicos do remetente e do destinatário e o valor sendo transacionado.
O remetente pega esses dados, adiciona sua chave privada à mensagem e, em seguida, cria um hash deles (transforma-os em um código de comprimento fixo).
Isso cria uma assinatura digital para confirmar que a pessoa que possui a quantidade de bitcoin pretende enviá-la para o receptor.
O remetente então empacota essa assinatura digital com a mensagem e sua própria chave pública e a transmite para a rede. É como dizer: “Ei, pessoal! Quero enviar bitcoin para essa pessoa.” Para a maioria das carteiras e outros aplicativos, tudo isso acontece “nos bastidores” e os usuários não precisam realmente lidar com os processos por conta própria.)
A transação empacotada entra em uma sala de espera repleta de outras transações não confirmadas que desejam ser adicionadas ao blockchain, conhecida como “mempool”.
No caso da rede Bitcoin, os mineradores que foram autorizados a validar novos blocos — por resolverem o problema matemático criado pelo algoritmo de consenso Prova de Trabalho — pegam um lote de transações do mempool (geralmente com base em quais têm as taxas mais altas anexadas), verificam cada transação para garantir que cada o remetente realmente possui a quantidade de bitcoins em suas carteiras que deseja enviar, execute-os por meio de software para garantir que os dados empacotados — assinaturas digitais, mensagens e chaves públicas — sejam legítimos, adicione-os ao novo bloco e, finalmente, transmita o novo bloco proposto à rede para que outros mineradores possam verificar se tudo está correto.
Isso é semelhante ao processo usado em blockchains de Proof-of-Stake (PoS), exceto que, em vez de nodes de mineração descobrirem e verificarem transações, os usuários que bloquearam uma quantidade de criptomoeda — conhecidos como “stakers” ou “validadores” — realizam o processo.
Os nodes podem executar uma variedade de tarefas. Isso inclui manter um registro histórico de todos os dados de transações - o que é conhecido como full node - , verificar transações e, no caso de nodes de mineração ou nodes validadores, adicionar novos blocos à rede blockchain.
Depois que uma transação é aprovada e adicionada, as informações não poderão ser alteradas ou reescritas. É por isso que os dados registrados em uma rede blockchain são descritos como “imutáveis”.
A blockchain simplesmente registra todas as transações que já ocorreram em sua rede. Blockchain Ethereum é, por exemplo, um registro de todas as transações de ether que já ocorreram. Portanto, se houver atualizações que precisam ser feitas em torno de uma transação anterior, em vez de apagar e reescrever algum dados já registrado na rede, é feito um novo registro, informando sobre a alteração.
7 - Como blocos são adicionados a uma blockchain?
Existem diferentes mecanismos de consenso usados para verificar transações e adicionar novos blocos a uma blockchain.
Os algoritmos de consenso mais conhecidos são prova de trabalho (PoW) e prova de participação (PoS). Mas existem muitos outros, como podemos ver aqui, e na figura abaixo.
O Bitcoin foi introduzido no artigo de Satoshi Nakamoto de 2008 intitulado "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" e foi a primeira grande aplicação da tecnologia blockchain.
Ele usa um método de consenso de prova de trabalho (PoW) para criar novos blocos e colocar novos bitcoins em circulação. Este método verifica as transações por meio da mineração, e os usuários que verificam as transações são conhecidos como mineradores.
Como não existe uma autoridade central, as transações são gerenciadas e novas moedas são emitidas coletivamente pela rede.
Aqui está um exemplo de como uma transação de bitcoin ocorreria:
1. Nick abre sua carteira de bitcoin. Com isto, Nick cria indiretamente seu próprio endereço de bitcoin.
2. Imagine que ele receba alguns bitcoins, e queira transferir 0.5 bitcoin para sua amiga Rose.
3. Para isso, ele escaneia ou copia o endereço de bitcoin de Rose.
3. Em seguida, Nick preenche a quantidade de bitcoins que deseja transferir para Rose (0.5 btc) e a taxa que está disposto a pagar por essa transação. Portanto, uma transação inclui entradas, saídas e a quantidade de bitcoins que será transferida.
4. Antes de enviar a nova transação para a blockchain, a carteira usa a chave privada de Nick para assinar a transação.
5. Com isso, a transação é transmitida para o node mais próximo na rede bitcoin. E em seguida, ela é propagada na rede e verificada - por exemplo, se há bitcoins suficientes na carteira de origem, estrutura etc.). Depois de passar por essa verificação inicial, a informação vai para o "Mempool" (abreviação de Memory Pool) e espera pacientemente até que um minerador pegue essa transação para registrá-lo no próximo bloco a ser minerado.
6. Em seguida, os mineradores coletam as transações (primeiro as que pagam taxas mais altas pela transação) e as agrupam em blocos, tentando resolver a Prova de Trabalho (ou POW - um algoritmo de consenso) e calcular uma determinada função de hash.
7. O minerador que obtiver o resultado ganha o direito de incluir o novo bloco na rede blockchain.
8. Os nodes verificam o resultado e propagam o novo bloco para todos os nodes da rede, que devem verificar e concordar que o bloco é válido antes de adicioná-lo à cadeia oficial. O tempo médio necessário para confirmar uma transação de bitcoin é de cerca de 10 minutos.
9. Nessa hora, Rose vê a primeira confirmação da transação.
10. Novas confirmações aparecem a cada novo bloco que é criado e vinculado.
Quando o processo for concluído, Rose terá recebido 0.5 BTC enviado a ela por Nick, todos os nodes da rede terão concordado com a transação usando o modelo de consenso escolhido e um minerador de bitcoin terá ganho uma recompensa por verificar uma transação bem-sucedida.
O novo blocos contendo essa transação está agora interligados à outros blocos da rede blockchain,como parte de uma cadeia infinita e pública.
Hoje, existem milhares de criptomoedas que funcionam em dezenas de redes blockchain.
As redes Blockchain, como Ethereum e Bitcoin, continuam a atualizar as suas redes, integrando novas formas de se tornarem mais eficientes, conscientes em termos de energia e mais baratas do que nunca.
Mas além de seu uso em criptomoedas, a tecnologia blockchain também é utilizada em casos de uso que vão além das transações financeiras.
8 - Outros casos de uso da tecnologia blockchain
A blockchain elimina ou reduz a necessidade de intermediários como corporações e instituições financeiras. A rede ponto a ponto (P2P, peer-to-peer) elimina / reduz intermediários e permite transações mais seguras, com baixo custo, que podem ser revisadas por qualquer pessoa.
Além de ser usada para no setor de finanças, a tecnologia blockchain tem muitas outras funções. Os hospitais estão integrando o blockchain para ajudar a rastrear dados de registros médicos e melhorar sua precisão. As empresas agrícolas utilizam blockchain para rastrear a cadeia de abastecimento de alimentos.
Os contratos inteligentes dependem da tecnologia blockchain para manter um registro de todos os acordos e mudanças de estado.
Mais recentemente, blockchain se tornou um meio de comercializar, vender e autenticar peças originais de arte digital, ingressos de shows e músicas.
Neste contexto, blockchains estão se tornando uma parte cada vez mais importante de como vivemos, trabalhamos e interagimos com nossas informações digitais.
Tal como acontece com qualquer outra tecnologia nova e revolucionária, ainda não não existe uma previsão de todos os benefícios e o tamanho do impacto global que a tecnologia blockchain pode trazer.
A única certeza aqui, é que a tecnologia blockchain veio para ficar.