Guia para iniciantes sobre Tecnologia Blockchain

Conteúdo

• O que é blockchain?
• Como funciona uma blockchain?
• Como as informações são adicionadas a uma blockchain?
• Quem inventou a blockchain?
• O que blockchains podem fazer?
• Para que se utiliza blockchain?
• Considerações finais

O que é blockchain?

Uma blockchain é um tipo especial de banco de dados onde os dados podem ser apenas adicionados (não podem ser removidos ou alterados). Como o nome já diz, uma blockchain se assemelha a uma cadeia de blocos – esses blocos são fragmentos de informações adicionados ao banco de dados. Cada bloco retém um indicador para o bloco anterior e geralmente contém uma combinação de informações de transação, registros de data e hora e outros dados para confirmar sua validade.

Como estão vinculadas, as entradas não podem ser editadas, excluídas ou modificadas de qualquer forma, pois isso iria invalidar todos os blocos seguintes.

Como funciona uma blockchain?

Uma blockchain pode parecer menos significante do que o esperado neste momento – você pode estar se perguntando que tipo de vantagem esse sistema oferece em relação a uma planilha regular. O ponto forte da blockchain é permitir que os usuários se coordenem em torno de uma fonte compartilhada da verdade, sem necessariamente confiar um no outro. Por ser uma rede distribuída, não existe uma única parte que possa controlar uma blockchain bem construída.

Para executar e verificar independentemente o estado de uma blockchain, o usuário deve baixar um software específico. Depois de instalado no computador do usuário, este software interage com outras máquinas, com o objetivo de fazer upload/download de informações (como transações ou blocos). Um novo usuário faz o download de um bloco, verifica se ele foi criado dentro das regras do sistema e retransmite essas informações para os pares da rede (peers).

O que temos agora é um ecossistema que pode ser composto por centenas, milhares ou milhões de entidades que executam e sincronizam uma cópia idêntica do banco de dados (os chamados nós). Isso faz com que o sistema seja altamente redundante e esteja disponível 24 horas por dia.

Como as informações são adicionadas a uma blockchain?

A integridade de uma blockchain é comprometida se falsas informações financeiras puderem ser registradas. Ao mesmo tempo, não existe um administrador ou líder no sistema distribuído que mantenha o ledger – então como garantir que os participantes estejam agindo de forma honesta?

Satoshi propôs um sistema Proof-of-Work, que permite que qualquer pessoa proponha um bloco a ser anexado à rede. Para propor um bloco, é necessário muito poder computacional para encontrar uma solução estabelecida pelo protocolo (isso envolve repetidas tentativas de hashing de dados para encontrar um número menor do que um valor específico).

Esse processo é chamado de mineração. Se o minerador encontrar a solução correta, o bloco construído (composto de transações não confirmadas, enviadas pelos peers) é adicionado à cadeia. Como resultado, os mineradores recebem uma recompensa em tokens nativos da blockchain.

Hashing com uma função unidirecional significa que, dado um output (saída), é praticamente impossível adivinhar o input (entrada). Conhecendo o input, porém, encontrar o output é trivial. Dessa forma, qualquer participante pode verificar se o minerador gerou um bloco ‘correto’ e rejeitar blocos inválidos. Caso o minerador gere um bloco inválido, além de não receber nenhuma recompensa, ele desperdiça tempo e dinheiro tentando forjar um bloco inválido.

Nos sistemas de criptomoeda, a dependência da criptografia de chave pública/privada também garante que as partes não possam gastar fundos que não possuem. As moedas estão vinculadas a chaves privadas (conhecidas apenas pelo proprietário) e somente uma assinatura válida que certifica a movimentação, permite que as moedas sejam gastas.

O Proof-of-Work é o mecanismo para obtenção de consenso que foi mais testado e comprovado entre os usuários, mas não é o único. Alternativas como o Proof-of-Stake estão sendo cada vez mais exploradas, embora ainda não tenham sido implementadas adequadamente em sua verdadeira forma (ainda que mecanismos de consenso híbridos já existam há algum tempo).

Quem inventou a blockchain?

A ideia inicial envolvendo uma cadeia imutável de dados surgiu no início dos anos 90. Os pesquisadores W. Scott Stornetta e Stuart Haber publicaram o artigo How to Time-Stamp a Digital Document, que discutia práticas eficientes de timestamping (marcador de tempo) de arquivos, para que eles não pudessem ser editados ou adulterados.

Entretanto, a abordagem de Stornetta e Haber era imperfeita e ainda exigia confiança em terceiros para ser implementada. A tecnologia Blockchain incorpora inovações de outros cientistas da computação e Satoshi Nakamoto recebe o crédito de criador do sistema que descrevemos anteriormente.

Interessado em aprender mais sobre a história da blockchain? Leia nosso artigo História da Blockchain.

O que blockchains podem fazer?

A criptomoeda era a ponta do iceberg. Muitos viram o potencial da computação descentralizada após o advento do dinheiro descentralizado. Da mesma foram que as blockchains de primeira geração, como a Bitcoin, introduziram um banco de dados compartilhado de transações, as ofertas da segunda geração como a Ethereum introduziram os contratos inteligentes. Estes são programas executados no topo de cadeias blockchain, para gerenciar o movimento condicional de tokens.

Com contratos inteligentes, nenhum servidor central executa o código, o que significa que o ponto central de falha no nível de hospedagem não é intermediado. Os usuários podem auditar o software (dada sua disponibilidade pública) e os desenvolvedores podem projetar contratos de forma que não possam ser desligados ou modificados.

Algumas aplicações para blockchains podem incluir:

• Criptomoedas – as moedas digitais são um meio extremamente poderoso para a transferência de bens, sem um único ponto de falha, sem intermediários. Os usuários podem enviar e receber fundos para outros usuários do mundo todo em muito menos tempo (e geralmente com baixo custo) do que levaria para uma transferência bancária ser efetuada. As moedas não podem ser confiscadas e as transações não podem ser revertidas ou congeladas.
• Pagamentos condicionais – Alice e Bob não confiam um no outro, mas desejam fazer uma aposta no resultado de uma partida esportiva. Ambos enviam 10 ETH para um contrato inteligente, que é alimentado com dados através de um oráculo. No final da partida, o contrato avalia qual equipe venceu e paga as 20 ETH ao ganhador da aposta.
• Dados distribuídos – as blockchains enfrentam alguns problemas de escalabilidade, mas podem ser integradas a mídias de armazenamento distribuído para gerenciamento de arquivos. Os controles de acesso podem ser gerenciados por meio de um contrato inteligente, enquanto os dados propriamente ditos, estão hospedados fora da cadeia.
• Bens – embora eles introduzam um certo risco de contraparte, acredita-se que os tokens de segurança baseados em blockchain sejam uma melhoria necessária para o setor financeiro. Eles proporcionam liquidez e portabilidade no ambiente de segurança atual e permitem a tokenização de ativos e bens (como propriedades ou patrimônios).

Para que se utiliza blockchain?

A tecnologia Blockchain possui uma vasta gama de casos de uso. Abaixo, você encontrará alguns artigos adicionais da Binance Academy:

• Cadeia de suprimentos: cadeias de suprimentos eficientes são a base de muitos negócios de sucesso, com foco no gerenciamento de mercadorias do fornecedor ao consumidor. Porém, a coordenação de múltiplos stakeholders em um determinado setor se mostrou tradicionalmente difícil. Usando a tecnologia blockchain, um ecossistema interoperável que gira em torno de um banco de dados imutável pode trazer novos níveis de transparência para inúmeras indústrias.
• Jogos: os jogadores estão à mercê das empresas que controlam os servidores. Não existe propriedade real no que diz respeito ao usuário final, e os recursos no jogo existem apenas dentro dos parâmetros de um determinado título. Ao optar por uma abordagem baseada em blockchain, os usuários seriam proprietários de seus ativos (na forma de tokens fungíveis/não fungíveis) e ganhariam a capacidade de transferi-los entre jogos ou mercados.
• Saúde: a transparência e a segurança da tecnologia blockchain a tornam uma plataforma ideal para armazenamento de registros médicos. O cenário da área da medicina (composto por hospitais, clínicas e outros prestadores de serviços) é incrivelmente fragmentado e a dependência de servidores centralizados deixa as informações confidenciais em posição vulnerável. Ao proteger criptograficamente seus registros em uma blockchain, os pacientes mantêm sua privacidade, ao mesmo tempo em que podem facilmente compartilhar as informações com qualquer instituição através de um banco de dados global.
• Remessas: enviar dinheiro internacionalmente é um incômodo com os bancos tradicionais. Altas taxas e transações demoradas tornam o processo caro e não confiável para situações de urgência, principalmente devido a uma complicada rede de intermediários. As criptomoedas e blockchains eliminam a necessidade de intermediários e vários projetos estão aproveitando a tecnologia para permitir transferências rápidas e baratas.
• Identidade Digital: para a era digital, o mundo precisa muito de uma solução para a questão da identidade. As identidades físicas são suscetíveis à falsificação e não estão disponíveis para alguns indivíduos. A chamada 'identidade auto-soberana' seria ancorada em um ledger de blockchain e vinculada ao seu proprietário, que poderia revelar seletivamente informações sobre si a terceiros, sem sacrificar sua privacidade.
• Internet of Things: alguns especulam que a crescente lista de dispositivos físicos conectados à Internet poderia ser significativamente maior com a tecnologia blockchain, tanto em ambientes domésticos quanto industriais. Pensa-se que a proliferação desses dispositivos exigirá uma nova economia de pagamentos ‘máquina a máquina’ (ou M2M), que requer um sistema com alto rendimento para micropagamentos.
• Gestão Pública: dado que as redes distribuídas implementam sua própria forma de regulamentação, não é surpresa que elas possam ter aplicações em processos de gestão de desintermediação nos níveis local, nacional ou mesmo internacional. A gestão da blockchain garante que todos os usuários possam participar na tomada de decisões e fornece uma visão transparente das políticas que estão sendo implementadas.
• Caridade: organizações de caridade geralmente sofrem com limitações relacionadas a como elas podem aceitar fundos e doações. A ‘criptofilantropia’ se preocupa com o uso da tecnologia blockchain para contornar essas limitações. Baseando-se nas propriedades inerentes da tecnologia para garantir maior transparência, participação global e despesas reduzidas, o campo emergente busca otimizar o impacto das instituições de caridade.

Considerações finais

Blockchains públicas são sistemas sem necessidade de permissão, o que significa que não existe um procedimento de autenticação a ser realizado antes que você possa se tornar um participante. Com a Bitcoin e outras criptomoedas, o usuário precisa apenas baixar o software de código aberto para ingressar na rede.

Graças à acessibilidade desses ledgers, é incrivelmente difícil proibir a participação e quase impossível que toda a rede fique offline. Essa acessibilidade os torna uma ferramenta atraente para todos os tipos de usuários. 

Embora suas aplicações mais populares se encontrem em transações financeiras, há muitos outros setores em que sua implantação pode ser muito benéfica no futuro.