O que é Blockchain?

Em tradução livre do inglês, Blockchain é uma "cadeia de blocos". Esta sequência de blocos de dados contendo as transações da rede Bitcoin é imutável e 100% transparente. Saiba tudo sobre essa tecnologia que permitiu a criação de moedas como o Bitcoin!

Redação Coinext

O blockchain é importante para garantir que ninguém consiga efetuar fraudes, tornando cada moeda rastreável desde o momento de sua criação. Funciona como um grande livro-caixa público, em que são registradas todas as transações, de forma rápida e segura.

A grande inovação do blockchain foi armazenar os dados de forma sequencial, porém sem a necessidade de uma entidade coordenando o processo. Os próprios usuários da rede conseguem verificar de forma simples e praticamente sem custo se as regras estão sendo cumpridas.

Ao contrário das redes privadas, o blockchain permite que os dados sejam compartilhados por todos, sem necessidade de permissão. Os incentivos da rede foram desenhados para que atacantes tenham um alto dispêndio de energia, enquanto o trabalho para os usuários, protegendo a rede e validando transações fosse mínimo.

Como surgiu o Blockchain

Esta ideia não surgiu do vácuo, pois grupos de cripto-anarquistastentavam há mais de três décadas criar uma moeda digital que tivesse certo graude privacidade e segurança. Em outubro de 2008, um desconhecido sob opseudônimo de Satoshi Nakamoto divulgou um paper sobre o Bitcoin, “um novosistema de dinheiro eletrônico”.

Um dos aspectos mais importantes de qualquer moeda é garantir que elanão seja falsificável ou clonada, conhecido como gasto duplo. Este problema foitão difícil de ser superado que mesmo com os inúmeros avanços da computação,todos os meios de pagamento continuam dependendo da centralização.

PayPal, WePay, MercadoPago, PagSeguro, e todos estes processadores depagamento dependem de uma empresa controlando os saldos de cada conta. Não hánada de errado neste processo, que é simples e eficiente. O problema é quedepende na confiança de um terceiro, mesmo que seja uma grande empresa, bancoou governo.

Modelocentralizado vs. Distribuído, uma das características do blockchain

Como funciona o Blockchain

O blockchain ordena blocos de informação em cadeia sequencial, e originalmente foi denominada de Timechain, ou cadeia temporal. Ela é importante para garantir que ninguém consiga fraudar transações, já que os saldos de cada endereço dependem das movimentações passadas.

Ao contrário de uma conta bancária, em que um banco de dados armazena os saldos, podendo inclusive apagar o histórico de períodos mais longos, o blockchain registra apenas as movimentações. Para calcular o saldo, deve-se percorrer todo o histórico da rede, acompanhando as transações desde a emissão de cada moeda.

A beleza do negócio é que esta validação é rápida, consome pouquíssima energia, e está armazenada em cada um dos usuários rodando o software da rede Bitcoin. Existem inclusive sites que oferecem gratuitamente este serviço de consulta.

Um novo bloco é gerado a cada 10 minutos em média, e a competição para minerar o próximo inicia-se assim que uma solução válida para o bloco anterior é anunciada. Quem confere esta resposta (hash) fornecida pelos mineradores são os nós (nodes), os usuários comuns da rede Bitcoin.

Ou seja, os mineradores encontram a solução (hash) que interliga o novo bloco ao anterior, mas são os usuários da rede que fazem esta validação, ao mesmo tempo que decidem qual a sequência mais longa de blocos para seguir.

Explicação dos blocos

Para começar, vamos ver com mais detalhes o que exatamente esses blocos da Blockchain contêm:

  1. Data e hora: na qual o bloco foi minerado, permitindo uma ordem cronológica na leitura da sequência de dados.
  2. Quantidade transacionada: no caso do Bitcoin, o valor é em bitcoins; no blockchain do Ethereum, o valor é em Ether (ETH), e assim por diante.
  3. Partes da transação: ao invés de usar dados pessoais como nome ou CPF, são usados endereços digitais de origem e de destino de cada quantidade.
  4. Hashes únicas: identificam cada transação de forma individual, também são conhecidas como transaction ID ou TXID.

Como cada bloco contém a hash do bloco anterior, adulterar uma simples transação provocaria um efeito dominó em toda a cadeia daquele ponto em diante.


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Uso do blockchain para criptomoedas

Proteger um banco de dados requer um dispêndio de energia, ao menos no modelo Prova de Trabalho (Proof of Work) utilizado pelo Bitcoin e as principais criptomoedas. Por este motivo, torna-se necessário algum incentivo para que estes mineradores sigam buscando a solução que interliga novos blocos à rede.

Estes mineradores poderiam muito bem ser pagos em moeda fiduciária, porém seu incentivo para manter a rede funcionando seria menor. Uma das invenções de Satoshi Nakamoto foi o mecanismo de remuneração por meio da emissão de novas moedas. Além das taxas de transação pagas pelos usuários, cada bloco encontrado recebia uma premiação de 50 Bitcoins.

Desta forma há um alinhamento perfeito, pois os próprios mineradores têm incentivos em investir em equipamentos, aumentando a proteção da rede, agregando mais valor, tornando o próprio Bitcoin um ativo mais seguro.

Segurança

A função usada pelo Bitcoin é a SHA-256, criada pela NSA - Agência Nacional de Segurança dos EUA. De fato, ela é tão difícil de decifrar que mesmo os supercomputadores de hoje juntos levariam mais de 2.000 anos para resolver.

Ao contrário do que se imagina, as mineradoras, estes equipamentos com processadores desenhados especificamente para este algoritmo, trabalham na base de tentativa e erro. Milhões de soluções (hashes) são testadas, até que algum sortudo encontre a correta.

Embora no começo da rede fosse possível minerar com um simples notebook, a disputa por estes novos Bitcoins e taxas de transação foi aumentando com o tempo, portanto hoje isto já não é mais possível.

O gráfico acima mostra o aumento do hashrate, o poder computacional que protege a rede Bitcoin. Esta capacidade é quase 20 vezes maior do que três anos atrás.

Pilares da tecnologia blockchain

O blockchain foi criado para resolver o problema do gasto duplo, por meio de um banco de dados descentralizado e facilmente verificável. Neste sentido, há três pilares básicos que permeiam esta estrutura, independente da criptomoeda.

Descentralização

Ausência de uma entidade central coordenadora, ou grupo, com poderes para reverter transações, ou alterar regras de consenso à revelia dos usuários. Embora seja tecnicamente possível realizar ataques, a característica descentralizada do blockchain permite que seja feito uma cisão da rede, ignorando a sequência de blocos indesejada pelo consenso.

Transparência e livre acesso

Em redes de blockchain abertas, utilizados pelas criptomoedas, é possível auditar em tempo-real todas as transações, além da quantidade já emitida. Este processo é simples e não-custoso, sendo possível utilizar seu próprio nó (node), ou confiar em um terceiro através de exploradores de bloco (block explorers) disponíveis na internet.

Imutabilidade

Uma vez que atransação é incluída no bloco cuja solução foi encontrada por um minerador evalidada pelos usuários através de seus nós (nodes), não há como retroceder. Quanto maior o número deconfirmações em uma transação, mais custoso seria para alguém criar uma cadeiade blocos concorrente, de forma a reverter tal transação.

Como são feitas as transações

Pode parecer complexo, já que são vários os atores envolvidos no processo, no entanto, tais passos são necessários para assegurar que todos os participantes da rede acompanhem a mesma versão dos dados.

Fonte: msg-global

1. Usuário solicita inclusão da transação no bloco;

2. Transação é retransmitida na rede e aguarda confirmação;

3. Minerador insere as transações e encontra solução do bloco;

4. Hash é verificado pelos usuários e bloco é adicionado;

5. Nova blockchain, mais longa, passa a ser o padrão da rede.

Vantagens

O blockchain é um banco de dados lento e necessita da coordenação entre todos os participantes para definir as regras de validação, portanto não é uma solução mágica para resolver problemas de conflito no armazenamento de dados.

No entanto, quando se fala de ativos digitais que podem alcançar bilhões ou trilhões de dólares, não há uma maneira mais eficiente para atingir consenso em tempo-real. O blockchain permite que todos os atores tenham incentivos suficientes para continuar protegendo a rede.

Descentralização não é um fim, e sim um método de dificultar ao máximo que entidades ou grupos tenham poder de censura, ou até mesmo reverter transações sem que exista um consenso entre a vasta maioria dos usuários comuns.

Outras blockchains

As criptomoedas mais conhecidas como Ethereum, Litecoin, Bitcoin Cash e Monero utilizam blockchains muito similares à do Bitcoin. No entanto, há algumas ideias interessantes surgindo, utilizando estruturas diferentes, seja na questão da mineração Prova de Trabalho (Proof of Work), ou no formato em que os dados são armazenados e verificados.

Existem diversas empresas buscando aplicar a tecnologia blockchain para registro e transferência de ativos reais, utilizando oráculos, instrumentos que fazem este envio e recebimento de dados do mundo físico para o banco de dados descentralizado.

Esta tecnologia está em constante evolução, e apesar de o Bitcoin ser a criptomoeda com maior valor de mercado, e a mais conhecida, há competidores sérios buscando outras características e funcionalidades.

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