Pequeno guia prático de Blockchain: o que é, como funciona, para que serve

O whitepaper divulgado pelo fundador do Bitcoin ou por um grupo de fundadores chamado Satoshi Nakamoto, em 2008, descreveu o Bitcoin como uma versão puramente ponto a ponto do dinheiro eletrônico.

O Blockchain foi introduzido junto com o Bitcoin. Em sua essência, trata-se de um livro aberto distribuído e descentralizado, que é criptograficamente gerenciado, utilizando vários protocolos e acordos de consenso entre seus pares. As pessoas podem trocar valores usando transações sem o envolvimento de intermediários, e o poder de manter a contabilidade é distribuído entre todos os participantes do blockchain ou do nó do blockchain, tornando-o um sistema verdadeiramente distribuído e descentralizado.

Durante os estágios iniciais, o Blockchain foi utilizado somente com Bitcoin para transações financeiras baseadas em criptomoedas. Porém, a tecnologia não se restringe apenas a relações dessa natureza, mas pode ser empregada, de maneira geral, em qualquer transação entre duas partes que é mantida pelo livro aberto e descentralizado. Por isso, a tecnologia subjacente pode ser separada e ter outras aplicações, o que vem criando um aumento no número de experimentos e projetos em diversos campos de atuação.

O blockchain já iniciou uma revolução tecnológica que está transformando inúmeros campos de atuação humana. A mudança só está começando e as potencialidades são incomensuráveis. Em um cenário assim, é importante saber do que se trata e compreender as possibilidades em jogo.

Neste pequeno guia prático, leitores pouco afins com a tecnologia podem compreender um pouco mais sobre os elementos gerais que a compõe, que tipo de dor ela resolve, os tipos de blockchain, suas aplicações, entre outras informações úteis.

Elementos gerais da blockchain

Quais são os elementos gerais da blockchain? É possível ter uma ideia mais clara sobre a tecnologia com uma exposição ponto a ponto, começando da estrutura básica até detalhes importantes.

Peer-to-peer network

Blockchain é um tipo de rede pela qual todos os pares podem se comunicar, tendo os mesmos direitos, sem a necessidade de coordenação central por servidores ou hosts. Em redes convencionais, os sistemas estão conectados a um servidor central, que atua como um núcleo único para a comunicação entre os sistemas. Por outro lado, numa rede ponto a ponto, todos os sistemas estão conectados um ao outro de maneira uniforme, sem que nenhum sistema tenha autoridade central.

Bloco

Um bloco é o menor elemento de uma blockchain; o primeiro bloco é chamado de bloco de gênese. Cada bloco contém lotes de transações com hash e codificadas. Os blocos são armazenados em um formação de árvores Merkle. Cada bloco inclui o hash do bloco anterior na cadeia que vincula todos os blocos um ao outro. No Bitcoin, um bloco contém mais de 500 transações em média. O tamanho médio de um bloco é de cerca de 1 MB. Um bloco é composto por um cabeçalho e um lista de transações.

Cabeçalho do bloco

O cabeçalho de um bloco no Bitcoin é composto por metadados sobre o bloco:

• Versão do Bitcoin: Este campo contém o número da versão do Bitcoin.
• Hash do bloco anterior: O hash do bloco anterior é necessário para criar o novo hash do bloco.
• Raiz de Merkle: Este é o hash da raiz da árvore Merkle do bloco atual de transações.
• Registro de data e hora: esse é o registro de data e hora do bloco no UNIX.
• Dificuldade de mineração: a mineração é uma parte crucial do ecossistema blockchain em Bitcoin. Há um objetivo de dificuldade para a mineração, mencionado no cabeçalho.
• Nonce: Blockchain adiciona desvios em cada bloco; estes são conhecidos como nonce.

Addresses (Endereço)

Endereço são identificadores únicos utilizados em uma transação no blockchain para enviar dados para outro endereço; no caso de Bitcoins, endereços são identificadores utilizados para que se envie ou se receba Bitcoins.

Os endereços de blockchain do Bitcoin evoluíram de tempos em tempos. Originalmente, os endereços IP eram utilizados como o endereço Bitcoin, mas esse método era propenso a falhas graves de segurança; portanto, decidiu-se usar o P2PKH como formato padrão. O P2PKH endereço consiste em 34 caracteres e seu primeiro caractere é o número inteiro 1. Em termos literais, P2PKH significa Pay to Public Key Has.

Eis um exemplo de um endereço Bitcoin baseado em P2PKH:

1PNjry6F8p7eaKjjUEJiLuCzabRyGeJXxg

Agora, há outro protocolo Bitcoin avançado para criar um endereço P2SH, o que significa Pague ao Script Hash. Uma grande diferença com um endereço P2SH é que ele sempre começa com número inteiro 3 em vez de 1.

Wallets (Carteiras)

Uma carteira é uma carteira digital usada para armazenar chaves públicas ou privadas, além de endereços para transação. Existem vários tipos de carteiras disponíveis, cada uma oferecendo um certo nível de segurança e privacidade.

Segue uma lista dos vários tipos de carteiras, com base em suas funções:

Software: Instalada no computador real, neste tipo de carteira, o acesso à chave privada é com o proprietário da máquina na qual o software da carteira está instalado.

Carteiras da Web: São carteiras baseadas na nuvem, podendo ser acessadas de qualquer lugar. As chaves privadas são compartilhadas com o serviço de carteira.

Carteiras de papel: As chaves particulares desta carteira são impressas em papel.

Hardware: São carteiras físicas, pequenas e portáteis por natureza, onde as chaves privadas estão com os usuários de hardware de cada carteira.

É importante entender o funcionamento e a necessidade de várias carteiras antes de escolher a ideal para você, juntamente com o requisito para cada uma.

Transaction (Transação)

Uma transação é o processo de transferência de dados de um endereço no blockchain para outro endereço. No Bitcoin, trata-se de transferir Bitcoins de um endereço para outro.

Todas as transações que acontecem no blockchain são registradas desde o início da cadeia até a hora atual; essas informações são compartilhadas na rede e em todos os nós P2P.

A transação é confirmada por mineradores, que são economicamente compensados por seu trabalho. Cada transação em uma rede blockchain passa por várias confirmações, pois são o consenso de uma transação. Sem confirmação, nenhuma transação pode ser validada.

Nodes (Nós)

Os nós fazem parte de uma rede blockchain e executam funções atribuídas a eles. Nós que são componentes integrais da rede e que servem para validar todas as regras da blockchain são chamados simplesmente de nós. Outro tipo de nó é chamado de super nó, que atua como um ponto de redistribuição altamente conectado, bem como uma estação de retransmissão.

O que o Blockchain resolve?

Um blockchain executa várias funções, que podem ser resumidas de maneira esquemática.

Segurança: Devido a sua estrutura de consenso e vários pontos de failback, as chances de falha são mínimas. Sua natureza distribuída oferece melhor segurança e confiabilidade que outras redes centralizadas.

Acordos mais rápidos: Os protocolos bancários tradicionais consomem muito tempo, implicando taxas forex bem grandes; por outro lado, Bitcoins baseados em blockchain oferecem velocidade quase instantânea, economizando tempo e custos para todo o setor financeiro.

Transparência: De natureza descentralizada, a rede blockchain dispensa a necessidade de terceiros, na medida que é compartilhado com todos com carteira, tornando-a, assim, um sistema transparente e com confiança.

Econômico: A dispensa de terceiros que operam como intermediários e o compartilhamento do livro por todos significa que não há custos indiretos ou despesas de auditoria.

O diagrama a seguir mostra a diferença entre centralizado, descentralizado e redes distribuídas:

Tipos de Blockchain

Considerando a evolução do blockchain, podemos classificá-las em várias tipos, que vão além do uso de P2P.

O diagrama a seguir exibe os diferentes tipos de redes blockchain atualmente disponível ou proposto.

Blockchain pública

Uma rede blockchain pública é uma blockchain em que qualquer pessoa no mundo pode se tornar um nó no processo de transação. Os incentivos econômicos para verificação criptográfica podem ou não estar presentes. É um sistema de contabilidade público completamente aberto. Blockchains públicas também podem ser chamados livros sem permissão. Essas blockchains são protegidas pela economia criptográfica, ou seja, incentivos econômicos e verificação criptográfica usando mecanismos como PoW ou PoS ou qualquer outro mecanismo de consenso.

Alguns exemplos populares deste tipo de blockchain são Bitcoin, Ethereum, Litecoin e assim por diante.

Blockchain semi-privada

Uma rede blockchain semi-privada geralmente é executada por uma única organização ou um grupo de indivíduos que concedem acesso a qualquer usuário, como um consumidor direto ou qualquer outro usuário cujo acesso seja de interesse da organização. Esse tipo de blockchain tem uma parte pública exposta ao público geral, aberta à participação de qualquer pessoa.

Blockchain privada

Em blockchains particulares, as permissões de gravação estão com uma organização ou com um determinado grupo de indivíduos. As permissões de leitura são públicas ou restritas a um grande conjunto de usuários. As transações neste tipo de blockchain devem ser verificadas por poucos nós no sistema.

Alguns exemplos principais de blockchain privado incluem a rede Gem Health, Corda etc.

Blockchain do consórcio

Nesse tipo de blockchain, como o nome sugere, o poder de consenso é restrito a um conjunto de pessoas ou nós. Também pode ser conhecido como uma blockchain privada com permissão. Nas transações o tempo de aprovação é rápido, devido ao número reduzido de nós. As recompensas econômicas para a mineração não estão disponíveis.

Alguns exemplos de blockchains baseados em consórcios são Deutsche Boerse e R3.

Aplicações do blockchain

Inúmeros projetos inspirados no blockchain foram iniciados desde sua criação, como Ethereum, Hyperledger e outros junto com moedas como Litecoin, Namecoin, Swiftcoin e assim por diante. Algumas das verticais da indústria que usam blockchain são as seguintes:

Criptomoeda: Bitcoin é o principal exemplo. Além dela, existem várias criptomoedas alternativas como Ethereum, Litecoin, Peercoin, entre outras.

Cibersegurança: Existem várias empresas e projetos que aproveitam o natureza distribuída da blockchain para criar protocolos de autenticação especiais para uso em massa.

Assistência Médica: A escalabilidade é um dos melhores catalisadores da blockchain; muitos projetos armazenam dados com segurança e usam análises para chegar à solução perfeita. O fornecimento de registros e autenticação descentralizados de pacientes já está sendo utilizado em várias instalações.

Serviços financeiros: Muitas instituições financeiras e de seguros estão usando blockchain para manter os vastos dados bancários, como registros financeiros, livros contábeis, garantias, títulos e assim por diante.

Fabricação: Cadeia de suprimentos, prototipagem e prova de conceito, junto com o rastreamento de mercadorias, tem alcançado melhora significativa em eficiência com utilização do blockchain. .

Governança: Parece existir uma competição entre governos do mundo para se tornar o primeiro Estado alimentado por blockchain. Blockchains estão sendo utilizados em diversas aplicações, que incluem segurança pública, transporte, saúde, remessas, registro de terras, identificação, proteção de dados, entre outros. Interessantemente, países do Leste Europeu tem se destacado nesse aspecto, como é o caso da Estônia e da Geórgia.

Varejo: Muitas startups e projetos têm como objetivo introduzir em meio-termo aberto ecossistemas baseados no homem; alguns estão trabalhando em sistemas de fidelidade e em sistemas de cartões-presente bloqueados.

Mídia: as gravadoras podem usar blockchains para manter sua rede de propriedade e direitos de propriedade intelectual seguros.

Viagens: Projetos estão sendo trabalhados para introduzir e revolucionar veículos leasing, compartilhamento de viagens e outras consultas relacionadas a viagens.

Jurídico: O Blockchain pode trazer transparência e resolver os problemas de dimensionamento nos sistemas jurídicos sempre complexos que estão em vigor.

Caso você tenha chegado até aqui, é provável que esteja bem mais familiarizado com o blockchain do que a maior parte das pessoas no mundo. Espero que o guia tenha sido de ajuda para os iniciantes no tema.

Não se enganem sobre as potencialidades do blockchain. Existe uma revolução tecnológica em curso e quem pegar esse trem em tempo vai chegar na frente.