DR

• Blockchain é um livro-razão digital descentralizado que registra com segurança dados de transações em muitos computadores especializados na rede.

• Blockchain garante a integridade dos dados através da sua natureza imutável através de criptografia e mecanismos de consenso, o que significa que uma vez registada a informação, esta não pode ser alterada retroativamente.

• Blockchain constitui a espinha dorsal de criptomoedas como Bitcoin e Ethereum e é fundamental para promover a transparência, segurança e confiança em vários setores além das finanças.

O que é Blockchain?

Um blockchain é um tipo especial de banco de dados, também chamado de livro-razão digital descentralizado, mantido por vários computadores distribuídos ao redor do mundo. Os dados do Blockchain são organizados em blocos, que são organizados cronologicamente e protegidos por criptografia.

O modelo mais antigo de blockchain foi criado no início da década de 1990, quando o cientista da computação Stuart Haber e o físico W. Scott Stornetta empregaram técnicas criptográficas em uma cadeia de blocos como forma de proteger documentos digitais contra adulteração de dados.

Haber e Stornetta inspiraram o trabalho de muitos outros cientistas da computação e entusiastas da criptografia, levando à criação da primeira criptomoeda alimentada pela tecnologia blockchain, o Bitcoin. Desde então, a adoção da tecnologia blockchain aumentou gradualmente e as criptomoedas são usadas por um número crescente de pessoas em todo o mundo.

Embora a tecnologia blockchain seja frequentemente usada para registrar transações de criptomoedas, ela é adequada para registrar muitos outros tipos de dados digitais e pode ser aplicada a uma ampla variedade de casos de uso.

O que é descentralização em Blockchain?

A descentralização em blockchain refere-se à ideia de que o controle e o poder de tomada de decisão de uma rede são distribuídos entre seus usuários, em vez de serem controlados por uma única entidade, como um governo ou uma empresa. Isso pode ser útil em situações em que as pessoas precisam se coordenar com estranhos ou quando desejam garantir a segurança e a integridade dos seus dados.

Em uma rede blockchain descentralizada, não há autoridade central ou intermediário que controle o fluxo de dados ou transações. Em vez disso, as transações são verificadas e registradas por uma rede distribuída de computadores que trabalham juntos para manter a integridade da rede.

Quando as pessoas falam sobre a tecnologia blockchain, muitas vezes não estão falando apenas sobre o banco de dados. A tecnologia Blockchain potencializa aplicações como criptomoedas e tokens não fungíveis (NFTs), permitindo que as pessoas colaborem e façam transações entre si sem depender de uma autoridade central.

Como funciona o Blockchain?

Em sua essência, um blockchain é um livro-razão digital que registra com segurança as transações entre duas partes, à prova de falsificação. Esses dados de transação são registrados por uma rede distribuída globalmente de computadores especiais chamados nós.

Quando um usuário inicia uma transação, como enviar uma certa quantidade de criptomoeda para outro usuário, essa transação é transmitida para a rede. Cada nó autentica a transação verificando assinaturas digitais e outros dados da transação.

Depois que a transação é verificada, ela é adicionada a um bloco junto com outras transações já verificadas. Os blocos são encadeados usando métodos criptográficos, formando o blockchain. O processo de verificação de transações e adicioná-las ao blockchain é feito através de um mecanismo de consenso, um conjunto de regras que regem como os nós da rede chegam a um acordo sobre o estado do blockchain e a validade das transações.

A criptografia é fundamental para que o blockchain mantenha um registro de transações seguro, transparente e inviolável. Por exemplo, Hashing é um método criptográfico crucial usado em blockchains. É um processo criptográfico que converte uma entrada de qualquer tamanho em uma sequência de caracteres de tamanho fixo.

As funções hash usadas em blockchains são geralmente resistentes a colisões, o que significa que as chances de encontrar dois dados que produzam a mesma saída são astronomicamente pequenas. Outra característica é chamada de efeito avalanche, referindo-se ao fenômeno de que qualquer pequena alteração nos dados de entrada produziria uma saída drasticamente diferente.

Vamos ilustrar isso com SHA256, uma função usada no Bitcoin. Como você pode ver, alterar a capitalização das letras fez com que a saída fosse dramaticamente diferente. As funções hash também são funções unilaterais porque é computacionalmente inviável chegar aos dados de entrada por meio de engenharia reversa da saída hash.

Cada bloco dentro de uma blockchain contém com segurança o hash do bloco anterior, estabelecendo uma cadeia robusta de blocos. Qualquer pessoa que queira alterar um bloco precisaria modificar todos os blocos seguintes, uma tarefa que não é apenas tecnicamente desafiadora, mas também proibitivamente dispendiosa.

Outro método criptográfico amplamente utilizado em blockchain é a criptografia de chave pública. Também chamada de criptografia assimétrica, ajuda a estabelecer transações seguras e verificáveis ​​entre usuários.

É assim que funciona. Cada participante possui um par único de chaves: uma chave privada, que mantém em segredo, e uma chave pública, que é compartilhada abertamente. Quando um usuário inicia uma transação, ele a assina usando sua chave privada, criando uma assinatura digital.

Outros usuários da rede podem então verificar a autenticidade da transação aplicando a chave pública do remetente à assinatura digital. Esta abordagem garante transações seguras porque apenas o proprietário legítimo da chave privada pode autorizar uma transação, mas todos podem verificar as assinaturas utilizando a chave pública.

Outra característica do blockchain é a sua transparência. Geralmente, qualquer pessoa pode verificar os dados de uma blockchain, incluindo todos os dados de transações e dados de bloco, em sites públicos de blockchain. Por exemplo, você pode ver todas as transações já registradas na rede Bitcoin em sites exploradores de blockchain, incluindo o identificador do remetente e do destinatário, o valor da transferência e uma lista de proprietários de qualquer bitcoin. Você também pode rastrear os blocos de hoje (no bloco 788.995 às 18:52:21 GMT de 29 de maio de 2023) até o primeiro bloco, conhecido como bloco gênese.

O que é um mecanismo de consenso?

Um algoritmo de consenso é um mecanismo que permite que usuários ou máquinas se coordenem em um ambiente distribuído. É necessário garantir que todos os agentes do sistema possam chegar a acordo sobre uma única fonte de verdade, mesmo que alguns agentes falhem. Eles garantem que todos os nós da rede tenham a mesma cópia do livro-razão, que contém um registro de todas as transações. Mecanismos de consenso são necessários para blockchains porque não existe uma autoridade central para verificar as transações e manter a integridade da rede.

Quando dezenas de milhares de nós mantêm uma cópia dos dados do blockchain, alguns desafios podem surgir rapidamente, incluindo consistência de dados e nós maliciosos. Para garantir a integridade da blockchain, existem vários mecanismos de consenso que governam como os nós da rede chegam a um acordo. Vejamos agora os principais.

Tipos de mecanismos de consenso

O que é prova de trabalho?

Prova de Trabalho (PoW) é um mecanismo de consenso usado em muitas redes blockchain para verificar transações e manter a integridade do blockchain. É o mecanismo de consenso original usado pelo Bitcoin.

No PoW, os mineradores competem para resolver um problema matemático complexo a fim de adicionar o próximo bloco ao blockchain. No processo conhecido como mineração, o primeiro minerador a resolver o problema é recompensado com criptomoeda.

Os mineiros devem usar computadores poderosos para resolver problemas matemáticos para extrair novas moedas e proteger a rede. É por isso que o processo de mineração requer quantidades significativas de poder computacional e, portanto, de energia.

O que é Prova de Participação?

Prova de Participação (PoS) é um mecanismo de consenso projetado para resolver algumas das desvantagens da Prova de Trabalho (PoW). Em um sistema PoS, em vez de mineradores competirem para resolver problemas matemáticos complexos para validar transações e adicionar novos blocos ao blockchain, os validadores são escolhidos com base na quantidade de criptomoeda que “apostam” na rede.

Os validadores detêm uma certa quantidade de criptomoeda como garantia, ou “participação”, para participar do processo de consenso. Eles são então selecionados aleatoriamente para criar novos blocos e validar transações com base no tamanho de sua aposta. Os validadores são recompensados ​​com taxas de transação pela criação de novos blocos e como um incentivo para agir no melhor interesse da rede.

Outros mecanismos de consenso populares

Prova de Trabalho e Prova de Participação são os algoritmos de consenso mais comuns, mas também existem outros. Alguns são híbridos que combinam elementos de ambos os sistemas, enquanto outros são métodos totalmente diferentes.

Por exemplo, a Prova de Participação Delegada (DPoS) é semelhante ao PoS, mas em vez de todos os validadores serem elegíveis para criar novos blocos, os detentores de tokens elegem um conjunto menor de delegados para fazê-lo em seu nome.

Por outro lado, na Prova de Autoridade (PoA), os validadores são identificados pela sua reputação ou identidade e não pela quantidade de criptomoeda que possuem. Os validadores são selecionados com base na sua confiabilidade e podem ser removidos da rede se agirem de forma maliciosa.

Benefícios do Blockchain

1. Descentralização

A natureza descentralizada do blockchain significa que não existe um ponto único de controle ou falha, o que pode torná-lo mais seguro e resistente a ataques ou violações de dados.

2. Transparência

As transações em um blockchain são visíveis para todos os participantes, facilitando o rastreamento e a verificação das transações e garantindo sua precisão.

3. Imutabilidade

Depois que uma transação é registrada em um blockchain, ela não pode ser alterada ou excluída. Ele cria um registro permanente de todas as transações que podem ser verificadas por qualquer pessoa com acesso à rede blockchain. Este é um afastamento significativo dos sistemas tradicionais onde as transações são reversíveis.

4. Eficiência

O Blockchain pode permitir transações mais rápidas e eficientes porque não requer intermediários, como bancos.

5. Taxas mais baixas

Ao eliminar intermediários e automatizar processos, o blockchain pode reduzir os custos de transação e tornar certas operações comerciais mais eficientes.

6. Falta de confiança

A tecnologia Blockchain permite transações transparentes verificadas e validadas pelos próprios participantes da rede, sem intermediários.

Quais são os diferentes tipos de redes Blockchain?

Blockchain público

Um blockchain público é uma rede descentralizada aberta a qualquer pessoa que queira participar. Essas redes são normalmente de código aberto, transparentes e sem permissão, o que significa que qualquer pessoa pode acessá-las e usá-las. Bitcoin e Ethereum são exemplos de blockchains públicos.

Blockchain privado

Uma blockchain privada, como o nome sugere, é uma rede blockchain que não está aberta ao público. Blockchains privados são normalmente administrados por uma única entidade, como uma empresa, e são usados ​​para fins internos e casos de uso.

Blockchains privados são ambientes permitidos com regras estabelecidas que determinam quem pode ver e escrever na cadeia. Não são sistemas descentralizados porque existe uma hierarquia de controle clara. No entanto, eles podem ser distribuídos na medida em que muitos nós mantêm uma cópia da cadeia em suas máquinas.

Blockchain do consórcio

Um blockchain de consórcio é um híbrido de blockchains públicos e privados. Em um blockchain de consórcio, várias organizações se unem para criar uma rede blockchain compartilhada que é gerenciada e governada em conjunto. Estas redes podem ser abertas ou fechadas, dependendo das necessidades dos consorciados.

Em vez de um sistema aberto onde qualquer pessoa pode validar blocos, ou de um sistema fechado onde apenas uma única entidade designa os produtores de blocos, uma cadeia de consórcios vê um punhado de partes igualmente poderosas agindo como validadores.

As regras do sistema são flexíveis: a visibilidade da cadeia pode ser limitada aos validadores, visível para indivíduos autorizados ou visível para todos. Se os validadores conseguirem chegar a um consenso, as mudanças poderão ser facilmente implementadas. Quanto ao funcionamento do blockchain, se um certo limite dessas partes se comportar honestamente, o sistema não terá problemas.

Para que é usado o Blockchain?

Embora a tecnologia blockchain ainda esteja em sua infância, ela já possui casos de uso em muitos setores diferentes. Algumas das aplicações atuais mais comuns da tecnologia blockchain incluem:

1. Criptomoedas

A tecnologia Blockchain foi desenvolvida para apoiar a criação de criptomoedas, que utilizam blockchain como um livro-razão seguro e descentralizado para registrar transações.

2. Identidade digital

Blockchain pode ser usado para criar identidades digitais seguras e à prova de falsificação que podem ser usadas para verificar informações pessoais e outros dados confidenciais. Isso pode se tornar cada vez mais importante à medida que mais informações e ativos pessoais são transferidos para a Internet.

3. Votação

Ao fornecer um livro-razão descentralizado e inviolável de todos os votos emitidos, a tecnologia blockchain pode ser usada para criar um sistema de votação seguro e transparente que elimina a possibilidade de fraude eleitoral e garante a integridade do processo de votação.

4. Gestão da cadeia de abastecimento

A tecnologia Blockchain pode ser usada para criar um livro-razão de todas as transações dentro de uma cadeia de suprimentos. Cada transação pode ser registrada como um bloco no blockchain, criando um registro imutável e transparente de todo o processo da cadeia de abastecimento.

5. Contratos inteligentes

Contratos inteligentes são contratos autoexecutáveis ​​que podem ser programados para serem executados automaticamente quando determinadas condições forem atendidas. A tecnologia Blockchain permite a criação e execução de contratos inteligentes de forma segura e descentralizada. Uma das aplicações mais promissoras de contratos inteligentes é para aplicações descentralizadas (dApps) e organizações (DAOs).

Considerações finais

A tecnologia Blockchain oferece uma maneira segura e transparente de registrar transações e armazenar dados. Tem o potencial de revolucionar as indústrias, trazendo um novo nível de confiança e segurança ao mundo digital.

Seja permitindo transações peer-to-peer, criando novas formas de ativos digitais ou facilitando aplicações descentralizadas, a tecnologia blockchain abre um mundo de possibilidades. À medida que a tecnologia continua a evoluir e a ganhar uma adoção mais ampla, podemos esperar que surjam casos de utilização mais inovadores e transformadores nos próximos anos.

Leitura adicional

• O que é criptomoeda?

• O que é uma moeda estável?

• O que é um NFT?

Disclaimer and Risk Warning: This content is presented to you on an “as is” basis for general information and educational purposes only, without representation or warranty of any kind. It should not be construed as financial, legal or other professional advice, nor is it intended to recommend the purchase of any specific product or service. You should seek your own advice from appropriate professional advisors. Where the article is contributed by a third party contributor, please note that those views expressed belong to the third party contributor, and do not necessarily reflect those of Binance Academy. Please read our full disclaimer here for further details. Digital asset prices can be volatile. The value of your investment may go down or up and you may not get back the amount invested. You are solely responsible for your investment decisions and Binance Academy is not liable for any losses you may incur. This material should not be construed as financial, legal or other professional advice. For more information, see our Terms of Use and Risk Warning.