Entenda a lógica de funcionamento por trás do blockchain em um único artigo.

blockchain está a mudar a nossa perceção sobre finanças e gestão de dados. Desde Bitcoin a Ethereum, desde a rastreabilidade da cadeia de fornecimento até aos registos médicos, os cenários de aplicação desta tecnologia estão em constante expansão. Mas você realmente entende o que é blockchain e como funciona?

A essência central da blockchain

Em termos simples, a blockchain é um livro-razão digital mantido em conjunto por uma rede de computadores distribuídos. Diferente das bases de dados tradicionais que são controladas por uma entidade central, os dados na blockchain são armazenados em muitos nós, cada um dos quais possui uma cópia completa.

Este design traz três grandes vantagens:

Primeiro é a segurança. Cada dado é criptografado através de técnicas criptográficas e, uma vez registrado, não pode ser alterado. Para modificar uma determinada informação, é necessário alterar todos os blocos seguintes, o que é praticamente impossível tanto do ponto de vista técnico quanto econômico.

Em segundo lugar, descentralização. Nenhuma parte pode controlar a rede sozinha, o poder é distribuído entre todos os participantes. As transações não precisam passar por intermediários como bancos ou governos, os participantes podem concluir a transferência de valor diretamente.

Por fim, a transparência. Todos os registos de transações são públicos e podem ser consultados, qualquer pessoa pode rastrear a origem e o destino de cada transação através de um explorador de blockchain, o que facilita a supervisão e a auditoria.

como o blockchain funciona

Para entender o funcionamento do blockchain, é necessário compreender cinco etapas-chave:

Primeiro passo: Início da transação. Quando o usuário inicia uma transação (como uma transferência), essa transação é transmitida por toda a rede, e milhares de nós conseguem receber essa informação.

Segundo passo: Verificação de transações. Os nós na rede verificam a legalidade das transações de acordo com regras pré-definidas. Eles validarão a assinatura digital do remetente, a suficiência do saldo e outros elementos, garantindo que não se trate de uma transação fraudulenta.

Terceiro passo: Empacotamento de blocos. As transações verificadas são reunidas para formar um novo bloco. Cada bloco contém dados de transações, um carimbo de data/hora e o valor de hash criptográfico do bloco anterior - esse valor de hash funciona como uma “chave”, que prende o bloco atual ao bloco anterior.

Quarta etapa: Acordo de consenso. A rede deve adicionar este novo bloco à cadeia, e todos os participantes devem concordar sobre a sua validade. Este processo de concordância é chamado de mecanismo de consenso.

Passo cinco: ligação de blocos. Após um novo bloco ser adicionado à cadeia, os blocos subsequentes irão referenciar o seu valor hash. Qualquer pessoa que tente alterar blocos anteriores verá o seu valor hash mudar, comprometendo a integridade de toda a cadeia, sendo imediatamente reconhecida pela rede.

Criptografia: o guardião da segurança do blockchain

As características de imutabilidade da blockchain dependem da criptografia. As duas tecnologias mais importantes são:

Função hash é uma operação unidirecional. A entrada de dados de comprimento arbitrário sempre resulta em uma string de comprimento fixo (valor hash). Alterar uma letra na entrada resulta em uma saída completamente diferente — isso é chamado de “efeito de avalanche”. A função SHA256 utilizada pelo Bitcoin, uma vez que os dados de entrada mudam, a saída torna-se irreconhecível, garantindo a integridade dos dados.

A criptografia de chave pública é usada para autenticação. Cada participante possui um par de chaves: chave privada (mantida em segredo) e chave pública (compartilhada publicamente). Ao iniciar uma transação, assina-se com a chave privada; os outros verificam com a chave pública se a assinatura realmente veio do remetente alegado. Somente o detentor da chave privada pode autorizar a transação, o que elimina a falsificação e a fraude.

Mecanismo de consenso: mecanismo de tomada de decisão democrática do blockchain

O aspecto mais inovador da blockchain é o seu mecanismo de consenso — um conjunto de regras que permite que milhares de estranhos concordem sobre a mesma coisa.

Prova de Trabalho(PoW) é o primeiro mecanismo de consenso, sendo este o utilizado pelo Bitcoin. Os mineradores competem para resolver problemas matemáticos complexos; o primeiro a resolvê-los consegue adicionar o próximo bloco à cadeia e receber uma recompensa em moeda criptográfica. Este mecanismo garante segurança, mas consome uma grande quantidade de poder computacional e energia.

Prova de Participação(PoS) é uma proposta de melhoria que será adotada após o Ethereum 2.0. Os validadores não precisam competir para resolver problemas, mas são escolhidos aleatoriamente para validar blocos com base na quantidade de criptomoeda que têm em stake na rede. Quanto mais em stake, maior a probabilidade de serem escolhidos, assim como as recompensas que recebem. Mas se um validador agir de forma maliciosa, a moeda em stake será confiscada. Este mecanismo é mais eficiente em termos de energia e também incentiva comportamentos honestos entre os participantes.

Além disso, Delegated Proof of Stake ( DPoS ) permite que os detentores de tokens votem para eleger representantes que validam blocos; Proof of Authority ( PoA ) é exercido por entidades de boa reputação que atuam como validadores. Diferentes blockchains escolhem diferentes mecanismos de consenso de acordo com suas necessidades.

Três formas de rede blockchain

blockchain público é completamente aberto, qualquer pessoa pode participar, visualizar e verificar. Bitcoin e Ethereum são exemplos típicos de blockchain público, com a maior transparência e resistência à censura.

Blockchain privado é utilizado apenas internamente por instituições específicas. Uma empresa pode criar um blockchain privado para registrar transações internas, sem abertura ao público. Embora seja mais eficiente, perde a vantagem da descentralização.

aliança blockchain está entre os dois. Várias organizações colaboram na operação de uma blockchain, mantendo certas características de descentralização e atendendo às necessidades especiais das partes envolvidas. Este formato é comumente utilizado na Cadeia de fornecimento.

O que o blockchain está a mudar

Moeda digital e transferências internacionais. O blockchain torna possível transferências ponto a ponto, permitindo remessas internacionais sem intermediários bancários, com taxas baixas e rapidez.

Contratos inteligentes e DeFi. É possível implantar contratos inteligentes que são executados automaticamente na blockchain, funcionando automaticamente quando as condições são atendidas, sem necessidade de intervenção humana. Isso abriu portas para as finanças descentralizadas ( DeFi ) — empréstimos, trocas e negociações de derivativos podem ser realizados de forma transparente em código.

Tokenização de ativos. Ativos reais como imóveis, obras de arte, ações, etc., podem ser convertidos em tokens digitais na blockchain, aumentando a liquidez e permitindo que mais pessoas participem do investimento.

Identidade e Votação. A blockchain pode criar identidades digitais imutáveis, usadas para verificar informações pessoais. Após o processo de votação ser registrado na blockchain, cada voto deixa um registro irreversível, eliminando completamente a fraude.

Transparência da cadeia de fornecimento. Desde a produção, transporte até a venda, cada etapa é registrada na blockchain, permitindo que os consumidores rastreiem o processo completo de circulação do produto, garantindo a autenticidade e combatendo produtos falsificados.

No geral

A blockchain está a evoluir de uma inovação tecnológica para uma inovação na forma de governança social. Ela garante segurança através da criptografia, realiza decisões democráticas com mecanismos de consenso e permite que estranhos estabeleçam confiança entre si. Seja inovando o sistema financeiro ou otimizando a cadeia de fornecimento, a blockchain está a mostrar-nos uma possibilidade mais transparente, eficiente e justa.

Com a iteração da tecnologia e a expansão das aplicações, a blockchain continuará a influenciar cada vez mais indústrias. Compreender o funcionamento da blockchain é crucial para entender o futuro do mundo digital.