O que é realmente Blockchain? Um artigo para te fazer entender completamente.

Visão Geral do Core

A blockchain é, basicamente, um livro de contas que nunca pode ser alterado – uma vez que os dados são gravados, mesmo que o mundo inteiro se una, não podem ser alterados. Ela utiliza a criptografia e um mecanismo de consenso para garantir a segurança, permitindo que milhares de computadores mantenham este livro em conjunto, sem um banco central ou uma autoridade que decida.

A lógica subjacente do Bitcoin e do Ethereum é essa, e agora já se estendeu a várias áreas, como cadeias de suprimentos, saúde, votação, entre outras.

O que é afinal a blockchain?

De forma simples: é uma base de dados descentralizada, mantida por inúmeras máquinas em todo o mundo, que liga os dados em uma “cadeia” através da criptografia. Uma vez que um bloco é confirmado na cadeia, os dados contidos nele são quase impossíveis de serem alterados.

Bancos de dados tradicionais são centralizados: um servidor principal decide, e se alguém quiser alterar dados, deve procurar o administrador. O blockchain é diferente, ele é democrático: todos os nós participantes votam coletivamente, e a maioria deve concordar para adicionar novos dados.

contexto histórico

Na verdade, a forma embrionária da blockchain surgiu já na década de 1990. Dois cientistas da computação, Stuart Haber, e o físico W. Scott Stornetta, desenvolveram uma tecnologia de carimbo de tempo criptográfico para proteger arquivos digitais contra alterações. Mais tarde, essa ideia foi ampliada pelo criador do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, resultando no ecossistema de blockchain de hoje.

O trunfo da blockchain: cinco características

Descentralizado - Os dados existem em cada computador, e não nos servidores de uma empresa. É por isso que a rede Bitcoin é extremamente robusta e é difícil para os hackers derrubá-la.

Transparência - A maioria das blockchains públicas é de código aberto, todas as transações estão à vista, qualquer um pode auditar.

Imutável - Uma vez que os dados estão na blockchain, não podem ser alterados a menos que haja consenso da rede. Quer mudar um bloco? Todos os blocos relacionados a ele terão que ser alterados, o custo é extremamente alto.

Alta segurança - Proteção dupla com criptografia + mecanismo de consenso. Quer trapacear? Pergunte primeiro a milhares de nós que estão na rede se concordam.

Eficiência - Elimina intermediários como bancos e advogados, com transferências rápidas e de baixo custo, facilitando especialmente as remessas internacionais.

Como funciona a blockchain? Passo a passo

Passo 1: Iniciar transação

Alice quer transferir alguns bitcoins para Bob. Ela inicia a transação, e a mensagem é transmitida para toda a rede.

Passo 2: Validação do nó

Milhares de nós na rede receberam a mensagem e começaram a verificar: Será que a carteira da Alice realmente tem tantas moedas? A sua assinatura digital é verdadeira e válida? Somente após a verificação bem-sucedida é que se pode continuar.

Passo 3: Agrupar em blocos

As transações verificadas são agrupadas em um “bloco”. Cada bloco contém:

• Dados da transação (quem enviou quanto a quem)
• Timestamp
• Valor hash criptográfico (a impressão digital única deste bloco)
• O valor hash do bloco anterior (assim forma-se uma cadeia)

Passo 4: Confirmação de Consenso

Este é o passo mais crucial. A rede deve garantir que o novo bloco seja válido, existem duas maneiras comuns de fazer isso:

Prova de Trabalho(PoW): Os mineradores competem pelo poder de computação, e a primeira pessoa a resolver um complexo problema matemático ganha o direito de empacotar e ser recompensada. O Bitcoin utiliza esse mecanismo, mas consome muita energia.

Prova de Participação ( PoS ): não compete com poder de cálculo, mas sim com a quantidade de moedas que são apostadas. Quanto mais moedas são apostadas, maior a probabilidade de ser selecionado. O Ethereum agora utiliza este método, que é mais ecológico.

Passo 5: Conexão em cadeia

Após a verificação, o novo bloco é oficialmente adicionado à blockchain. Cada novo bloco referenciará o hash do bloco anterior, formando uma cadeia inquebrável. Quer alterar um bloco? Todos os blocos seguintes teriam que ser recalculados, o que é impossível na prática.

Criptografia: A linha de defesa da blockchain

A segurança da blockchain baseia-se inteiramente no estudo da criptografia.

Função de hash: uma vez perdido, nunca mais encontrado

SHA256 é o algoritmo de hash usado pelo Bitcoin. Você insere dados de qualquer tamanho e ele gera uma string de comprimento fixo.

Características principais:

• Efeito Avalanche: uma pequena alteração nos dados de entrada pode resultar em uma saída completamente diferente.
• Unidirecionalidade: Não é possível reverter o valor hash para obter os dados originais.
• Resistência a colisões: A probabilidade de duas entradas de dados diferentes gerarem o mesmo valor de hash é extremamente baixa.

A vantagem de um design assim é que, ao alterar qualquer transação histórica, o hash desse bloco mudará, tornando todos os blocos subsequentes inválidos, e a rede perceberá imediatamente.

Criptografia de chave pública: a tua assinatura digital

Cada participante tem um par de chaves:

• Chave Privada: Apenas você sabe, usada para assinar transações
• Chave pública: pública, utilizada para verificar assinaturas

Alice assina a transação de transferência com a sua chave privada, e toda a rede valida essa assinatura com a sua chave pública. Desta forma, garante-se que apenas Alice pode iniciar a transação, ao mesmo tempo que permite que todos verifiquem a autenticidade da transação.

Explicação dos Mecanismos de Consenso

O mecanismo de consenso é a regra de “como fazer com que milhares de nós na rede cheguem a um consenso.”

PoW Prova de Trabalho - Antigo modelo, consome muita energia, mas tem a segurança mais forte. Adequado para redes enormes como o Bitcoin.

Prova de Participação (PoS) - Novo esquema, ecológico, baixo custo. Este é o que o Ethereum 2.0 usa.

DPoS Prova de Participação Delegada - Entre os dois, os detentores de tokens votam para escolher representantes para validação.

Certificação PoA - Os validadores são escolhidos com base na identidade e reputação, comumente utilizados em cadeias privadas ou de consórcio.

Três tipos de redes blockchain

Blockchain público - Totalmente aberto, qualquer um pode participar. Bitcoin, Ethereum e Solana são exemplos disso. A maior transparência e mais descentralização.

Blockchain Privado - Operado por uma única entidade, apenas pessoas autorizadas podem acessar. Utilizado com frequência internamente nas empresas, com desempenho rápido, mas centralizado.

Cadeia de Aliança - Uma forma híbrida operada em colaboração por várias instituições. Regras flexíveis, combinando a transparência de uma cadeia pública com a eficiência de uma cadeia privada.

Quais são as utilizações da blockchain? 6 grandes cenários de aplicação

1. Criptomoeda - A aplicação inicial, transferências internacionais rápidas e baratas.

2. Contrato inteligente - Contratos que são executados automaticamente, DeFi e DAO baseiam-se nele.

3. Tokenização de ativos - Propriedades, ações e obras de arte podem ser colocadas na blockchain, aumentando a liquidez.

4. Identidade Digital - Sistema de autenticação de identidade à prova de adulteração.

5. Sistema de Votação - Um sistema eleitoral transparente e à prova de fraudes.

6. Rastreabilidade da cadeia de abastecimento - Registo de toda a ligação do produto desde a produção até à venda, difícil de distinguir a autenticidade.

Resumo

O valor central da blockchain resume-se em quatro palavras: máquina de confiança.

No passado, precisávamos de bancos, advogados e notários como instituições de terceiros para estabelecer confiança. A blockchain substituiu essas instituições com criptografia e algoritmos de consenso - não é necessário confiar em uma pessoa ou instituição, apenas confiar na matemática e no código.

A tecnologia ainda está em evolução (performance, consumo de energia, escalabilidade estão sendo melhorados), mas seu potencial para mudar as finanças e a forma como gerimos a informação já se manifestou. Na próxima década, a blockchain se tornará uma infraestrutura, assim como a Internet.