Blockchain desbloqueando o futuro: Melhor introdução tecnológica em 2024

O que é Blockchain?

Blockchain é um banco de dados distribuído ou livro-razão compartilhado entre nós de uma rede de computadores. Conhecido por seu papel fundamental na manutenção de registros de transações seguras e descentralizadas em sistemas de criptomoedas, seu uso vai além das criptomoedas. Os blockchains podem tornar imutáveis os dados de qualquer setor, ou seja, não podem ser alterados.

A incapacidade de alterar blocos significa que a confiança só é necessária quando os dados são inseridos por usuários ou programas. Isso reduz a dependência de terceiros confiáveis, geralmente auditores ou outros que introduzem custos e erros.

Desde a introdução do Bitcoin em 2009, o uso da blockchain aumentou com a criação de várias criptomoedas, aplicativos financeiros descentralizados (DeFi), tokens não fungíveis (NFTs) e contratos inteligentes.

Pontos-chave sobre Blockchain

• O Blockchain é um banco de dados compartilhado que difere dos bancos de dados comuns na forma como armazena as informações; ele armazena dados em blocos criptograficamente vinculados.
• Vários tipos de informações podem ser armazenados em um blockchain, mas ele é mais comumente usado como um livro-razão para transações.
• Em relação ao Bitcoin, o blockchain é descentralizado, o que significa que nenhum indivíduo ou grupo tem o controle; em vez disso, o controle é compartilhado entre todos os usuários.
• Os blockchains descentralizados são imutáveis, ou seja, uma vez que os dados são inseridos, eles não podem ser revertidos. No caso do Bitcoin, as transações são permanentemente registradas e acessíveis a qualquer pessoa.

Como funciona?

Talvez você esteja familiarizado com planilhas ou bancos de dados. O Blockchain é semelhante, pois é um banco de dados para inserir e armazenar informações. No entanto, a principal diferença entre os bancos de dados ou planilhas tradicionais e o blockchain está na estrutura e no acesso aos dados.

As cadeias de blocos são compostas por programas chamados scripts, que executam tarefas que normalmente seriam feitas em um banco de dados: inserir e acessar informações e salvá-las e armazená-las em algum lugar. As cadeias de blocos são distribuídas, o que significa que várias cópias são mantidas em muitas máquinas, e todas elas devem corresponder para serem válidas.

As cadeias de blocos coletam informações de transações e as inserem em um bloco, da mesma forma que uma planilha eletrônica contém informações em células. Uma vez preenchidas, as informações passam por um algoritmo criptográfico, criando um número hexadecimal conhecido como valor de hash.

Esse valor de hash é então inserido no cabeçalho do bloco abaixo dele e criptografado usando as outras informações do bloco. Isso cria uma série de blocos vinculados.

Processo de transação

1. As transações seguem um processo específico, dependendo do blockchain em que a transação ocorre. Por exemplo, na blockchain do Bitcoin, iniciar uma transação com uma carteira de criptomoeda (um aplicativo que fornece uma interface para a blockchain) aciona uma série de eventos.
2. No Bitcoin, sua transação é enviada para um mempool, onde é armazenada e colocada em fila de espera até que um minerador ou validador a pegue. Depois que ela é inserida em um bloco e esse bloco é preenchido com transações, ele é fechado e criptografado usando um algoritmo criptográfico. Em seguida, começa a mineração.
3. Toda a rede trabalha simultaneamente para “resolver” o problema do hash. Cada um gera um hash aleatório, exceto pelo “nonce”, uma abreviação para um número usado uma vez.
4. Cada minerador começa com um nonce de zero, que é anexado ao hash gerado aleatoriamente. Se esse número não for igual ou for menor que o valor de hash desejado, 1 é adicionado ao nonce e um novo valor de hash de bloco é gerado. Isso continua até que um minerador gere um valor de hash válido, vença a corrida e receba uma recompensa.
5. A geração de valores de hash aleatórios até que um valor específico seja encontrado é o que você costuma ouvir ser chamado de “prova de trabalho” – ele “prova” que o minerador fez o trabalho. A quantidade de trabalho necessária para verificar o valor de hash é o motivo pelo qual a rede do Bitcoin consome tanto poder computacional e energia.
6. Quando um bloco é fechado, a transação é concluída. Entretanto, o bloco não é considerado confirmado até que outros cinco blocos o validem. A rede leva cerca de uma hora para concluir a confirmação porque cada bloco leva, em média, menos de 10 minutos (o primeiro bloco contendo transações e os cinco blocos subsequentes multiplicados por 10 equivalem a cerca de 60 minutos).
7. Nem todas as cadeias de blocos seguem esse processo. Por exemplo, a rede Ethereum seleciona aleatoriamente um validador entre todos os usuários que apostam na Ethereum para verificar um bloco e, em seguida, ele é confirmado pela rede. Isso é mais rápido e consome menos energia do que o processo do Bitcoin.

O que é descentralização

O blockchain permite que os dados do banco de dados sejam distribuídos em vários nós da rede (computadores ou dispositivos que executam o software blockchain). Isso não apenas cria redundância, mas também mantém a fidelidade dos dados. Por exemplo, se alguém tentar alterar um registro em uma instância do banco de dados, outros nós impedirão que isso aconteça. Dessa forma, nenhum nó da rede pode alterar as informações armazenadas nela.

Devido a essa distribuição e à prova criptográfica do trabalho concluído, as informações e os registros (como as transações em criptomoedas) são irreversíveis. Esses registros podem ser uma lista de transações (como nas criptomoedas), mas os blockchains também podem armazenar vários outros tipos de informações, como contratos legais, provas de identidade ou inventários de empresas.

Transparência

Devido à natureza descentralizada do blockchain do Bitcoin, todas as transações podem ser visualizadas de forma transparente, bastando possuir um nó pessoal ou usar um explorador de blockchain que permita a qualquer pessoa visualizar as transações em tempo real. Cada nó tem sua cópia da cadeia, atualizada com a confirmação e a adição de novos blocos. Isso significa que você pode rastrear o Bitcoin onde quer que ele vá, se desejar.

Por exemplo, as bolsas foram hackeadas no passado, resultando na perda de grandes quantidades de criptomoedas. Embora os hackers possam ser anônimos (a não ser pelos endereços de suas carteiras), a criptomoeda que eles extraíram é fácil de rastrear porque os endereços das carteiras são publicados no blockchain.

Obviamente, os registros armazenados na blockchain do Bitcoin (e na maioria das outras blockchains) são criptografados. Isso significa que somente a pessoa a quem foi atribuído o endereço pode revelar sua identidade. Portanto, os usuários da blockchain podem permanecer anônimos e, ao mesmo tempo, manter a transparência.

A blockchain é segura?

A tecnologia Blockchain alcança segurança e confiança descentralizadas de várias maneiras. Primeiro, os novos blocos são sempre armazenados de forma linear e cronológica. Ou seja, eles são sempre adicionados ao “final” do blockchain. Depois que um bloco é adicionado ao final da cadeia de blocos, é muito difícil voltar atrás e alterar o conteúdo de um bloco, a menos que a maioria da rede tenha chegado a um consenso para isso.

Qualquer alteração nos dados em um bloco alteraria seu valor de hash. Como cada bloco contém o valor de hash do bloco anterior, uma alteração afetaria todos os blocos subsequentes. A rede rejeitaria qualquer bloco alterado porque os valores de hash não corresponderiam.

Nem todos os blockchains são 100% impenetráveis. Elas são registros distribuídos que usam código para criar um nível conhecido de segurança. Se houver vulnerabilidades no código, elas poderão ser exploradas.

Por exemplo, suponha que um hacker execute um nó na rede blockchain e queira alterar a blockchain para roubar criptomoedas de outras pessoas. Se ele alterasse sua cópia, precisaria convencer os outros nós de que sua cópia é a válida.

Eles precisariam controlar a maior parte da rede para fazer isso e inseri-lo no momento certo. Isso é conhecido como ataque de 51% porque você precisaria controlar mais de 50% da rede para tentar o ataque.

Nesses tipos de ataques, o tempo é tudo – a rede provavelmente já terá ultrapassado o bloco que está tentando alterar no momento em que o hacker fizer qualquer movimento. Isso ocorre porque essas redes fazem hash em um ritmo incrivelmente rápido – em 21 de abril de 2023, a taxa de hash da rede Bitcoin era de 348,1 exahashes por segundo (ou seja, 18 zeros).

Bitcoin e blockchain

A tecnologia blockchain foi delineada pela primeira vez em 1991 pelos pesquisadores Stuart Haber e W. Scott Stornetta, que queriam implementar um sistema em que os registros de data e hora de documentos não pudessem ser adulterados. Mas foi somente quase duas décadas depois, com o lançamento do Bitcoin em janeiro de 2009, que o blockchain foi usado pela primeira vez no mundo real.

O protocolo Bitcoin foi criado com base no blockchain. Em um artigo de pesquisa que introduziu a moeda digital, o criador pseudônimo do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, descreveu-o como “um novo sistema de dinheiro eletrônico que é totalmente peer-to-peer, sem terceiros confiáveis”.

A chave para entender é que o Bitcoin usa o blockchain como um meio de registrar de forma transparente um livro-razão de pagamentos entre partes ou outras transações.

O blockchain pode registrar permanentemente qualquer número de pontos de dados. Isso pode ser na forma de transações, votos eleitorais, inventários de produtos, identificações de estado, escrituras de casas e muito mais.

Atualmente, dezenas de milhares de projetos estão buscando implementar o blockchain de várias maneiras para ajudar a sociedade, não apenas no registro de transações, mas, por exemplo, como uma maneira de votar com segurança em eleições democráticas.

A imutabilidade do blockchain significa que a votação fraudulenta se tornaria muito mais difícil. Por exemplo, um sistema de votação poderia dar a cada cidadão de um país uma única criptomoeda ou token.

Cada candidato receberia então um endereço de carteira específico, e os eleitores enviariam seu token ou criptomoeda para o endereço do candidato no qual desejam votar. A natureza transparente e rastreável do blockchain eliminaria a necessidade de contagem manual de votos, bem como a capacidade de agentes mal-intencionados adulterarem as cédulas físicas.

Como a blockchain é usada?

É bem sabido que os blocos da blockchain do Bitcoin armazenam dados de transações. Atualmente, mais de 23.000 outros sistemas de criptomoeda estão sendo executados no blockchain. Mas acontece que o blockchain é uma maneira confiável de armazenar dados sobre outros tipos de transações também.

Algumas empresas que estão fazendo experimentos com blockchain incluem Walmart, Pfizer, AIG, Siemens e Unilever, para citar algumas. Por exemplo, a IBM criou o blockchain Food Trust para rastrear a jornada do alimento até seu destino.

Por que fazer isso? O setor de alimentos já testemunhou inúmeros surtos de E. coli, salmonela e listeria; em alguns casos, substâncias nocivas foram inadvertidamente introduzidas nos alimentos. No passado, podia levar semanas para descobrir a origem desses surtos ou a causa das doenças a partir do que as pessoas estavam comendo.

Com o blockchain, as marcas podem rastrear a rota do alimento desde sua origem, passando por todas as paradas, até a entrega. Além disso, essas empresas agora podem ver tudo o que pode ter entrado em contato com o alimento, o que lhes permite identificar problemas mais rapidamente e, possivelmente, salvar vidas. Esse é um exemplo de blockchain na prática, mas há muitas outras formas de implementação de blockchain.

O resultado final

Como a tecnologia já viu muitas aplicações práticas serem implementadas e exploradas, o blockchain finalmente se tornou conhecido, em grande parte graças ao Bitcoin e às criptomoedas. Como uma palavra da moda na língua de todos os investidores em todo o país, o blockchain está destinado a tornar as operações comerciais e governamentais mais precisas, eficientes, seguras e baratas, com menos intermediários.

À medida que entramos na terceira década do blockchain, a questão não é mais se as empresas tradicionais alcançarão a tecnologia, mas quando. Hoje, vemos o surgimento de NFTs e a tokenização de ativos. Portanto, as próximas décadas devem ser um período de crescimento significativo para o blockchain.

Referências

wikipedia