Principais Conclusões
Blockchain é um livro-razão digital que registra de forma segura os dados de transação em uma rede distribuída de computadores.
A blockchain garante a integridade dos dados através de sua natureza imutável via criptografia e mecanismos de consenso, ou seja, uma vez que a informação é registrada, não pode ser alterada retroativamente.
A blockchain forma a espinha dorsal de redes de criptomoedas como Bitcoin e Ethereum, e é instrumental em promover transparência, segurança e confiança em vários setores além das finanças.
Introdução
A tecnologia blockchain transformou indústrias, especialmente as finanças, ao introduzir uma maneira descentralizada, transparente e segura de gerenciar dados e transações. Embora tenha começado como a base para criptomoedas como o Bitcoin, suas aplicações cresceram para incluir gerenciamento de cadeia de suprimentos, saúde, sistemas de votação e muito mais.
O que é Blockchain?
Uma blockchain é um tipo especial de banco de dados. É um livro-razão digital descentralizado que é mantido por uma rede distribuída de computadores. Os dados da blockchain são organizados em blocos, que são dispostos cronologicamente e protegidos por criptografia.
Essa estrutura garante que os dados sejam transparentes, seguros e imutáveis. É virtualmente impossível alterar dados armazenados em um bloco após o bloco ser confirmado e adicionado à cadeia. A estrutura descentralizada também elimina a necessidade de uma autoridade central. Transações em blockchain podem ocorrer entre usuários sem a necessidade de intermediários.
Existem diferentes tipos de blockchains com diferentes graus de descentralização. Ainda assim, o termo blockchain geralmente se refere a um livro-razão digital descentralizado usado para registrar transações de criptomoeda.
Breve história da blockchain
O modelo mais antigo de uma 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 uma maneira de proteger documentos digitais contra violação de dados.
Haber e Stornetta inspiraram o trabalho de muitos outros cientistas da computação e entusiastas da criptografia, levando eventualmente à criação do Bitcoin como a primeira criptomoeda impulsionada pela tecnologia blockchain. Desde então, a adoção da blockchain cresceu significativamente, e as criptomoedas agora são um fenômeno global.
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 gama de casos de uso.
Principais características e benefícios da blockchain
Descentralização: As informações são armazenadas em uma rede de computadores (nós) em vez de em um único servidor central. Grandes redes descentralizadas como o Bitcoin são altamente resistentes a ataques.
Transparência: A maioria das blockchains é pública, o que significa que todos os participantes têm acesso ao mesmo banco de dados. As transações são visíveis a todos os participantes.
Imutabilidade: Uma vez que os dados são adicionados à blockchain, não podem ser alterados sem consenso da rede.
Segurança de dados: A criptografia e os mecanismos de consenso garantem proteção robusta contra violação de dados.
Eficiência: A blockchain pode possibilitar transações mais rápidas e baratas ao remover a necessidade de intermediários. As transações são processadas em quase tempo real.
O que é Descentralização na Blockchain?
Descentralização na blockchain refere-se à ideia de que o controle e o poder de decisão de uma rede são distribuídos entre seus usuários em vez de controlados por uma única entidade, como um banco, governo ou corporação.
Em uma rede blockchain descentralizada, não há uma autoridade central ou intermediário que controla o fluxo de dados ou transações. Em vez disso, as transações são verificadas e registradas por uma rede distribuída de computadores que trabalham juntas para manter a integridade da rede.
Como Funciona a Blockchain?
No seu núcleo, uma blockchain é um livro-razão digital que registra de forma segura as transações entre duas partes de maneira à prova de violação. Esses dados de transação são registrados por uma rede de computadores (nós) distribuída globalmente.
Quando Alice envia a Bob um pouco de bitcoin, a transação é transmitida para a rede. Cada nó autentica a transação verificando assinaturas digitais e outros dados de transação. Uma vez que a transação é verificada, ela é adicionada a um bloco junto com outras transações. Podemos pensar em cada bloco como uma página do livro-razão digital.
Os blocos são encadeados usando métodos criptográficos, formando a blockchain. O processo de verificação de transações e adição delas à blockchain é feito através de um mecanismo de consenso, um conjunto de regras que governam como os nós na rede chegam a um acordo sobre o estado da blockchain e a validade das transações.
Blockchain em Resumo
1. Registro de transações
Quando uma transação é iniciada (por exemplo, transferindo criptomoeda), ela é transmitida para uma rede de nós. Cada nó valida a transação usando regras predefinidas.
2. Formação de blocos
Transações validadas são agrupadas em um bloco. Cada bloco contém:
Dados (por exemplo, detalhes da transação)
Um carimbo de data/hora
Um hash criptográfico: Um identificador único criado ao passar os dados do bloco por um algoritmo de hash.
Hash do bloco anterior: Isso é o que liga os blocos, formando a cadeia.
3. Mecanismo de consenso
Para adicionar um bloco à cadeia, os participantes da rede devem concordar sobre sua validade. Isso é alcançado usando um algoritmo de consenso, como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS). Discutiremos ambos em mais detalhes em breve, mas aqui está um breve resumo:
Prova de Trabalho (PoW): Usada pelo Bitcoin, a PoW exige que validadores de bloco usem poder computacional para resolver problemas complexos.
Prova de Participação (PoS): Usada por blockchains mais novas como Ethereum, onde os validadores de bloco são escolhidos com base em sua participação na rede.
4. Encadeamento de cadeias
Uma vez validado, o bloco é adicionado à blockchain. Cada bloco subsequente referencia o anterior, garantindo uma estrutura à prova de violação. Em outras palavras, para que um novo bloco seja validado, ele deve usar o identificador do bloco anterior.
5. Transparência
Outra característica da blockchain é sua transparência. Qualquer pessoa pode geralmente verificar os dados de uma blockchain, incluindo todos os dados de transação e dados de bloco, em sites públicos conhecidos como exploradores de blockchain.
Por exemplo, você pode ver todas as transações que já foram registradas na rede Bitcoin, incluindo o endereço da carteira do remetente e do destinatário, o valor da transferência e muito mais. Você também pode rastrear todos os blocos de Bitcoin até o primeiro bloco, conhecido como bloco gênesis.
Criptografia da Blockchain
A criptografia é fundamental para a blockchain manter um registro seguro, transparente e à prova de violação de transações. Por exemplo, o hashing é um método criptográfico crucial usado em blockchains. É um processo criptográfico que converte uma entrada de qualquer tamanho em uma string de caracteres de tamanho fixo.
As funções de hash usadas em blockchains são geralmente resistentes a colisões, o que significa que as chances de encontrar dois pedaços de dados que produzem a mesma saída são astronomicamente pequenas. Outra característica é chamada de efeito avalanche, referindo-se ao fenômeno de que qualquer pequena mudança nos dados de entrada produziria uma saída drasticamente diferente.
Vamos ilustrar isso com SHA256, uma função usada no Bitcoin. Como você pode ver, mudar a capitalização das letras fez com que a saída fosse dramaticamente diferente. As funções de hash também são funções unidirecionais porque é computacionalmente inviável chegar aos dados de entrada revertendo a saída do hash.
Cada bloco dentro de uma blockchain contém de forma segura o hash do bloco anterior, estabelecendo uma cadeia robusta de blocos. Qualquer um que queira alterar um bloco precisaria modificar todos os blocos subsequentes, uma tarefa que não é apenas tecnicamente desafiadora, mas também prohibitivamente cara.
Outro método criptográfico amplamente utilizado na 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 na rede podem então verificar a autenticidade da transação aplicando a chave pública do remetente à assinatura digital. Essa abordagem garante transações seguras porque apenas o legítimo proprietário da chave privada pode autorizar uma transação, e todos podem verificar as assinaturas usando a chave pública.
O que é um Mecanismo de Consenso?
Um algoritmo de consenso é um mecanismo que permite que usuários ou máquinas coordenem em um ambiente distribuído. Ele precisa garantir que todos os agentes no sistema possam concordar com uma única fonte de verdade, mesmo que alguns agentes falhem.
Os mecanismos de consenso garantem que todos os nós na rede tenham a mesma cópia do livro-razão, que contém um registro de todas as transações.
Quando dezenas de milhares de nós mantêm uma cópia dos dados da 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. Vamos dar uma olhada mais de perto nos principais mecanismos de consenso.
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 da blockchain. É o mecanismo de consenso original usado pelo Bitcoin.
Na PoW, os mineradores competem para resolver um problema matemático complexo a fim de adicionar o próximo bloco à blockchain. Em um processo conhecido como mineração, o primeiro minerador a resolver o problema é recompensado com criptomoeda.
Os mineradores devem usar computadores poderosos para resolver problemas matemáticos, minerar novas moedas e garantir a rede. É por isso que o processo de mineração requer quantidades significativas de recursos (poder computacional e energia).
O que é Prova de Participação?
Prova de Participação (PoS) é um mecanismo de consenso projetado para abordar algumas das desvantagens da Prova de Trabalho (PoW). Em um sistema PoS, em vez de mineradores competindo para resolver problemas matemáticos complexos para validar transações e adicionar novos blocos à blockchain, validadores são escolhidos com base na quantidade de criptomoeda que eles "apostam" na rede.
A aposta representa a quantidade de cripto mantida pelos validadores como colateral. Normalmente, os validadores de PoS são selecionados aleatoriamente para criar novos blocos e validar transações com base no tamanho de sua aposta. Eles são recompensados com taxas de transação por criar novos blocos e como um incentivo para agir no melhor interesse da rede. Se agirem de maneira maliciosa, correm o risco de perder sua cripto apostada.
Outros mecanismos de consenso populares
Prova de Trabalho e Prova de Participação são os algoritmos de consenso mais comuns, mas existem muitos outros tipos. Alguns são híbridos que combinam elementos de ambos os sistemas, enquanto outros são métodos diferentes.
Por exemplo, a Prova de Participação delegada (DPoS) é semelhante à 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 por sua reputação ou identidade em vez da quantidade de criptomoeda que possuem. Os validadores são selecionados com base em sua confiabilidade e podem ser removidos da rede se agirem de maneira maliciosa.
Quais São os Diferentes Tipos de Redes Blockchain?
Blockchain público
Uma blockchain pública é uma rede descentralizada que está aberta a qualquer um que queira participar. Essas redes são tipicamente de código aberto, transparentes e sem permissão, o que significa que qualquer um pode acessá-las e usá-las. Bitcoin e Ethereum são exemplos de blockchains públicas.
Blockchain privada
Uma blockchain privada, como o nome sugere, é uma rede blockchain que não está aberta ao público. As blockchains privadas são tipicamente operadas por uma única entidade, como uma empresa, e são usadas para fins e casos de uso internos.
As blockchains privadas são ambientes autorizados com regras estabelecidas que ditam quem pode ver e escrever na cadeia. Elas não são sistemas descentralizados porque há uma hierarquia clara de controle. No entanto, podem ser distribuídas na medida em que muitos nós mantêm uma cópia da cadeia em suas máquinas.
Blockchain de consórcio
Uma blockchain de consórcio é um híbrido de blockchains públicas e privadas. Em uma blockchain de consórcio, várias organizações se juntam para criar uma rede blockchain compartilhada que é gerida e governada em conjunto. Essas redes podem ser abertas ou fechadas, dependendo das necessidades dos membros do consórcio.
Em vez de um sistema aberto onde qualquer um pode validar blocos ou um sistema fechado onde apenas uma única entidade designa produtores de blocos, uma cadeia de consórcio vê um punhado de partes igualmente poderosas atuando como validadores.
As regras do sistema são flexíveis: a visibilidade da cadeia pode ser limitada a validadores, visível a indivíduos autorizados ou visível a todos. Se os validadores puderem chegar a um consenso, mudanças podem ser facilmente implementadas. Quanto ao funcionamento da blockchain, se um certo limite dessas partes se comportar de maneira honesta, o sistema não encontrará problemas.
Para que é usada a Blockchain?
Embora a tecnologia blockchain ainda esteja em sua infância, já possui casos de uso em muitas indústrias diferentes. Algumas das aplicações mais comuns atuais da tecnologia blockchain incluem:
1. Criptomoedas
A tecnologia blockchain foi desenvolvida para suportar a criação de criptomoedas, que usam a blockchain como um livro-razão seguro e descentralizado para registrar transações.
Enquanto transações tradicionais transfronteiriças envolvem intermediários e altas taxas, a blockchain possibilita transferências internacionais mais rápidas, mais baratas e mais transparentes. Além de sua propriedade de reserva de valor, muitos usam Bitcoin e outras criptomoedas para remessas globais.
2. Contratos inteligentes
Contratos inteligentes são contratos autoexecutáveis que podem ser programados para serem executados automaticamente quando certas condições são atendidas. A tecnologia blockchain possibilita a criação e execução de contratos inteligentes de maneira segura e descentralizada.
Uma das aplicações mais populares de contratos inteligentes é para aplicativos descentralizados (DApps) e organizações (DAOs), que são uma grande parte das plataformas de finanças descentralizadas (DeFi). As plataformas DeFi aproveitam a blockchain para fornecer serviços financeiros como empréstimos, empréstimos e negociação sem instituições tradicionais. Isso democratiza o acesso a ferramentas financeiras.
3. Tokenização
Ativos do mundo real (RWA) como imóveis, ações ou arte podem ser tokenizados (convertidos em tokens digitais em uma blockchain). Isso pode melhorar a liquidez e ampliar o acesso a oportunidades de investimento.
4. Identidade digital
A blockchain pode ser usada para criar identidades digitais seguras e à prova de violação que podem ser usadas para verificar informações pessoais e outros dados sensíveis. Isso pode se tornar cada vez mais importante à medida que mais de nossas informações pessoais e ativos se movem online.
5. Votação
Ao fornecer um livro-razão descentralizado e à prova de violação de todos os votos registrados, 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.
6. Gestão da cadeia de suprimentos
A tecnologia blockchain pode ser usada para criar um livro-razão de todas as transações dentro de uma cadeia de suprimentos. Cada transação (ou grupo de transações) pode ser registrada como um bloco na blockchain, criando um registro imutável e transparente de todo o processo da cadeia de suprimentos.
Considerações Finais
A tecnologia blockchain oferece uma maneira segura e transparente de registrar transações e armazenar dados. É uma tecnologia que está revolucionando indústrias ao trazer um novo nível de confiança e segurança para o mundo digital.
Quer esteja possibilitando transações peer-to-peer, criando novas formas de ativos digitais ou facilitando aplicativos descentralizados, a tecnologia blockchain abre um mundo de possibilidades. À medida que a tecnologia continua a evoluir e ganhar maior adoção, podemos esperar que mais casos de uso inovadores e transformadores surjam nos próximos anos.
Leitura Adicional
O que é Criptomoeda e como Funciona?
O que é uma Stablecoin?
O que é Mineração de Criptomoeda e como Funciona?
Aviso: Este conteúdo é apresentado a você em uma base "como está" para informações gerais e educacionais apenas, sem representação ou garantia de qualquer tipo. Não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, jurídico ou profissional, nem é destinado a recomendar a compra de qualquer produto ou serviço específico. Você deve buscar seu próprio aconselhamento de consultores profissionais apropriados. Quando o artigo é contribuído por um colaborador de terceiros, observe que as opiniões expressas pertencem ao colaborador de terceiros e não refletem necessariamente as de Binance Academy. Por favor, leia nosso aviso completo aqui para mais detalhes. Os preços dos ativos digitais podem ser voláteis. O valor do seu investimento pode cair ou subir e você pode não recuperar o montante investido. Você é o único responsável por suas decisões de investimento e a Binance Academy não é responsável por quaisquer perdas que você possa incorrer. Este material não deve ser interpretado como aconselhamento financeiro, jurídico ou profissional. Para mais informações, veja nossos Termos de Uso e Aviso de Risco.
