Guia Básico do Blockchain: Da Digitalização do Livro Razão à Tecnologia que Muda o Mundo

Vamos começar pelo mais simples

Imagine um livro razão que regista todas as transações. Mas este livro não é guardado por um banco, mas sim por milhares de computadores em todo o mundo, que o mantêm ao mesmo tempo. Qualquer pessoa pode visualizá-lo, qualquer pessoa pode tentar alterá-lo, mas ninguém consegue fazê-lo com sucesso - isto é a blockchain.

De forma simples, a blockchain é um livro-razão digital distribuído que armazena informações de transações em grupos utilizando técnicas de criptografia. Cada grupo é chamado de “bloco”, e eles são ligados entre si através de um algoritmo de hash especial, formando uma “cadeia”. Uma vez que os dados são registrados, é quase impossível modificá-los.

As características principais da blockchain, por que é tão incrível

1. Descentralizado

Os livros de contas tradicionais são geridos pelo banco central ou por alguma entidade. No entanto, o livro de contas da blockchain está descentralizado em milhares de nós, sem um único centro de poder. Isso significa que ninguém pode controlá-lo sozinho, e não há risco de falha em um único ponto. Redes descentralizadas em larga escala, como o Bitcoin, são extremamente resistentes a ataques.

2. Transparente e imutável

A maioria das blockchains é aberta. Cada transação é registrada, e qualquer pessoa pode visualizá-la. Mais importante ainda, uma vez que os dados estão escritos no bloco, para modificá-los, é necessário alterar todos os blocos subsequentes - o que é computacionalmente impraticável.

3. Proteção criptográfica segura

A blockchain utiliza funções hash e criptografia de chave pública e privada para proteger dados. A característica das funções hash é que, mesmo que um único caractere dos dados de entrada seja alterado, o resultado de saída será completamente diferente. O sistema de chave pública e privada permite que as transações verifiquem a autenticidade e protejam a privacidade.

4. O mecanismo de consenso permite que todos digam “concordo”

Como unificar a opinião de milhares de computadores? Através de um mecanismo de consenso. Os dois mais comuns são a prova de trabalho (PoW) e a prova de participação (PoS).

Da transação ao bloco: como funciona a blockchain

Suponha que você queira transferir dinheiro para um amigo. Todo o processo é o seguinte:

Primeiro passo: Broadcast de transações As informações da sua transação foram enviadas para toda a rede. Cada nó receberá.

Passo Dois: Verificação de Transação Os nós na rede verificam se a sua transação é válida - se você realmente possui esse dinheiro e se a assinatura está correta. Só após a validação, a transação pode prosseguir para a próxima etapa.

Terceiro passo: empacotar em blocos Transações verificadas são agrupadas e embaladas em um bloco. Cada bloco contém:

• Dados de transação
• Timestamp (registar quando foi criado)
• O hash do bloco anterior (este é o ponto chave da cadeia, garantindo a ordem)
• O seu próprio valor hash (ID único do bloco)

Passo Quatro: Consenso e Adição Os nós da rede precisam concordar que este bloco é válido. Dependendo do mecanismo de consenso:

• Se usar PoW, os mineradores competem para resolver problemas matemáticos, o primeiro a resolver ganha e seu bloco é adicionado à cadeia.
• Se usar PoS, os validadores com grandes quantidades de moedas são escolhidos aleatoriamente; desde que eles minerem blocos, podem ganhar taxas.

Passo Cinco: A Extensão da Cadeia Um novo bloco é adicionado à cadeia, e os blocos subsequentes precisam referenciar seu valor hash. Assim, uma cadeia inquebrável é formada.

Como entender o princípio do livro razão descentralizado

Imagine uma sala de aula onde o professor era o único responsável pelo livro de contas. Agora, as regras mudaram: cada aluno na sala de aula guarda uma cópia idêntica do livro de contas. Qualquer transação deve ser aprovada pela maioria dos alunos para ser registrada.

Isto é descentralização. Ninguém pode alterar o livro-razão secretamente, porque os outros podem descobrir. Os novos alunos também podem obter o histórico completo. Este tipo de sistema é muito robusto.

Como a criptografia protege a blockchain

A magia da função hash

A função hash é como uma caixa mágica, não importa o comprimento dos dados que você insere, a saída é de comprimento fixo. O Bitcoin usa a função SHA-256. Mudar uma letra faz toda a saída ser completamente diferente. Essa característica é chamada de “efeito avalanche”.

Sistema de Chaves Públicas e Privadas

Cada utilizador tem um par de chaves:

• Chave privada: apenas você sabe, usada para assinar transações
• Chave pública: pública, usada para verificar assinaturas

Quando você inicia uma transação, “assina” com sua chave privada. As pessoas na rede usam sua chave pública para verificar essa assinatura. Isso garante que apenas o verdadeiro proprietário da chave privada possa autorizar a transação, mas todos podem verificar.

Mecanismo de Consenso: como vários nós chegam a um acordo

Prova de Trabalho (PoW)

É isso que o Bitcoin usa. Os mineradores competem para resolver um complicado quebra-cabeça matemático. Quem resolver primeiro tem o direito de adicionar o próximo bloco e receber uma recompensa em Bitcoin.

As desvantagens são óbvias: elevado consumo de energia, necessitando de hardware de mineração especializado.

As vantagens são: segurança extremamente alta, pois um ataque exigiria o controle de mais de 50% da capacidade computacional da rede, o que teria um custo astronômico.

Prova de Participação (PoS)

Depois da atualização do Ethereum, use isto. Os validadores não são escolhidos com base na competição de poder de cálculo, mas sim pela quantidade de criptomoedas que possuem. Quanto mais moedas você possui, maior a probabilidade de ser escolhido e mais taxas você ganha.

Se você trapacear, suas moedas serão confiscadas (“multadas”). Isso garante comportamentos honestos através de incentivos econômicos.

As vantagens do PoS são uma maior eficiência energética, enquanto a desvantagem é que a desigualdade entre os ricos e os pobres pode agravar-se.

Outros mecanismos de consenso

• Prova de Participação Delegada (DPoS): Os detentores de tokens votam para escolher os validadores
• Prova de Autoridade (PoA): Os validadores são selecionados com base na reputação e na identidade, em vez de tecnologia ou riqueza.

Quais são os tipos de blockchain

Blockchain público

Totalmente aberto, qualquer pessoa pode participar, visualizar e verificar. Bitcoin e Ethereum são assim. O código geralmente é de código aberto, com a maior transparência.

Blockchain privado

Apenas participantes autorizados podem se juntar. Normalmente operado por uma única empresa ou instituição, para processos internos. Embora ainda seja distribuído (múltiplos nós armazenam dados), não é descentralizado.

Blockchain da Aliança

Várias organizações operam em conjunto. As regras são elaboradas em conjunto por todos os membros, e os validadores são compostos por membros da aliança. Algumas informações podem ser visíveis apenas para os membros.

Onde a blockchain está sendo utilizada agora

1. Criptomoeda

Este é o uso inicial. A blockchain fornece um livro-razão seguro e descentralizado para registrar transações. Em comparação com transferências internacionais pelo banco que levam vários dias, as transferências em blockchain são muito mais rápidas e com custos mais baixos. Muitas pessoas usam criptomoedas para remessas transfronteiriças.

2. Contratos inteligentes e aplicações descentralizadas

Os contratos inteligentes são códigos executados automaticamente. Quando as condições são atendidas, ele é executado automaticamente, sem a necessidade de intermediários. Isso deu origem às finanças descentralizadas (DeFi) - empréstimos, negociações e seguros podem ser realizados sem esforço na blockchain, sem a necessidade de bancos tradicionais.

3. Tokenização de ativos físicos

A propriedade de imóveis, obras de arte, ações, e até mesmo uma xícara de café pode ser convertida em tokens digitais e colocada na blockchain. Isso aumenta a liquidez, permitindo que mais pessoas participem do investimento.

4. Identidade Digital

A blockchain pode criar provas de identidade à prova de adulteração, usadas para verificação de identidade e proteção de dados sensíveis. Com cada vez mais informações pessoais movendo-se online, isso se torna cada vez mais importante.

5. Sistema de Votação

A característica de imutabilidade da blockchain é adequada para votação. Cada voto é registrado, não pode ser falsificado ou apagado, garantindo a justiça das eleições.

6. Gestão da cadeia de abastecimento

Desde a fábrica até ao consumidor, cada passo pode ser registado na blockchain. Isso torna a rastreabilidade da origem do produto e a verificação da autenticidade transparentes e confiáveis. Especialmente para produtos de luxo e medicamentos, a luta contra a falsificação é importante.

Compreender como construir um sistema de livro-razão digital

A blockchain está essencialmente a responder a uma antiga questão: como é que várias partes desconfiadas podem manter um livro de registos comum?

A resposta tradicional é encontrar um terceiro neutro (banco, notário, etc.). A resposta da blockchain é usar criptografia e teoria dos jogos:

• A criptografia garante que os dados sejam reais e imutáveis.
• O mecanismo de consenso garante que não há ponto único de falha
• Os incentivos econômicos garantem o comportamento honesto dos participantes
• A transparência permite que todos supervisionem

Esta combinação criou um sistema que pode operar sem confiar em nenhuma entidade central.

Conclusão

A blockchain evoluiu da tecnologia subjacente do Bitcoin para se tornar uma ferramenta universal que transforma múltiplas indústrias. Seja na finança, na saúde, na votação ou na cadeia de suprimentos, a blockchain está oferecendo uma nova maneira de pensar: criar confiança com tecnologia em vez de instituições.

Esta tecnologia ainda está em rápida evolução, novas utilizações e melhorias estão a surgir todos os anos. Para qualquer pessoa que queira entender as finanças digitais ou o ecossistema Web3, dominar os conceitos básicos de blockchain já não é uma opção, mas sim uma disciplina obrigatória.