Introdução à tecnologia Blockchain: Fundamentos básicos de Blockchain

Nos últimos anos, as criptomoedas surgiram como alternativas às moedas fiduciárias. A tecnologia fundamental por trás dessa inovação monetária é a blockchain.

O que é Blockchain?

Uma blockchain é um banco de dados distribuído; uma coleção integrada de bancos de dados que está fisicamente espalhada por diferentes locais. Ela é também um livro-razão público que armazena informações digitalmente e é mantida por uma rede de computadores, ou nodes. A maioria das criptomoedas depende fortemente da tecnologia blockchain para dois propósitos essenciais:

• Ajudar a proteger as redes e os registros de transações
• Manter a descentralização, que permite que o dinheiro seja transferido sem um intermediário

A tecnologia distribuída de livro-razão (DLT) é considerada a tecnologia mãe da blockchain. A infraestrutura e os protocolos que formam a DLT permitem um sistema digital onde usuários e sistemas podem gravar, acessar e validar informações de forma segura e imutável (inalterável). Um sistema digital construído com DLT é descentralizado, pois as informações são armazenadas por várias entidades em diferentes locais.

A segurança e a imutabilidade do sistema são alcançadas através de chaves privadas e públicas e assinaturas criptográficas. As chaves privadas e públicas são strings de números e letras aleatórios. A chave pública é derivada da chave privada e serve como o endereço público que os outros podem ver e utilizar para enviar criptos ao usuário. A chave privada (também chamada de chave secreta) funciona como uma senha usada para descriptografar e criptografar a carteira, bem como assinar transações e provar a propriedade dela.

Embora a tecnologia blockchain às vezes seja referida diretamente como tecnologia distribuída de livro-razão, uma blockchain é na verdade apenas um tipo de livro-razão distribuído. Outros tipos incluem o hashgraph, usado pela Hedera Hashgraph (HBAR) e o gráfico acíclico direcionado (DAG), usado pela IOTA (IOTA).

Quantas blockchains existem?

Ninguém sabe ao certo quantas blockchains existem em todo o mundo, mas é seguro dizer que o número está crescendo à medida que a tecnologia blockchain é cada vez mais adotada. Todas as blockchains podem ser categorizadas dependendo de suas restrições. Os principais tipos são as seguintes:

• As blockchains públicas são sem permissão e descentralizadas, o que significa que qualquer pessoa pode entrar e se tornar um node. Esse tipo de blockchain está principalmente envolvido na troca e mineração de criptomoedas. Exemplos de blockchains públicas incluem Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) e Solana (SOL).
• Blockchains privadas são blockchains permitidas gerenciadas por uma única entidade. Esta entidade determina qual usuário pode ser um node. Um exemplo de uma blockchain privada é a Ripple (XRP).
• As blockchains de consórcio são uma forma híbrida de blockchains públicas e privadas. Este tipo de blockchain é gerenciado por uma ou um grupo de entidades em que cada membro detém uma parte da rede. Um exemplo de blockchain de consórcio é a Quorum, que é desenvolvida pela JP Morgan.

Os diferentes tipos de blockchains (Fonte: ResearchGate)

Para obter mais informações, confira nosso guia sobre os diferentes tipos de blockchains.

Quem inventou a Blockchain e quando ela foi inventada?

Muitas das tecnologias que compõem a blockchain estavam em desenvolvimento muito antes do nascimento das criptomoedas. Uma versão preliminar da blockchain foi descrita pela primeira vez em 1991 por Stuart Haber e W. Scott Stornetta. Os dois cientistas estavam desenvolvendo uma cadeia criptograficamente segura de blocos.

A pessoa (ou pessoas) que inventou a blockchain em sua forma atual é conhecida apenas por um pseudônimo, Satoshi Nakamoto. Em 2008, Nakamoto lançou um whitepaper detalhando os princípios por trás da blockchain e da primeira criptomoeda, o Bitcoin (BTC). O artigo conceituou a blockchain como um livro-razão público que facilitaria as transações de Bitcoin sem a necessidade de intermediários. Alguns anos depois, Nakamoto saiu de cena e passou a liderança para outros desenvolvedores.

No entanto, o Bitcoin veio com suas falhas. Muitos desenvolvedores sentiram que o Bitcoin não poderia alavancar totalmente a força total da tecnologia blockchain. Entre esses desenvolvedores estava Vitalik Buterin, um dos fundadores de uma nova blockchain pública lançado em 2015 chamada Ethereum (ETH).

A maior inovação da equipe Ethereum foi incorporar programas chamados smart contracts na blockchain. Os smart contracts, ou contratos inteligentes, executam automaticamente determinadas funções quando um conjunto de condições predeterminadas são cumpridas, eliminando a necessidade de um terceiro para garantir a aplicação. A implementação de contratos inteligentes permitiu que a tecnologia blockchain se expandisse além das aplicações de moeda e para aplicações financeiras, dando origem a finanças descentralizadas (DeFi).

Para que a Blockchain pode ser usada?

As principais funções de uma blockchain são armazenar informações digitalmente e proteger os dados usando criptografia. Muitas empresas estão desenvolvendo e incorporando soluções baseadas em blockchain em seus produtos e serviços. Aqui estão dois exemplos principais de aplicações do mundo real da tecnologia blockchain:

• A Blockchain pode ser incorporada a um sistema de monitoramento para entregas de produtos. Se ocorrer um problema durante o transporte, o sistema de rastreamento baseado em blockchain permite que as empresas identifiquem rapidamente a origem dele. Por exemplo, o Walmart Canada utiliza um sistema automatizado baseado em blockchain para gerenciar faturas e pagamentos a transportadoras terceirizadas.
• A blockchain também pode ser incorporada aos serviços financeiros. Instituições financeiras tradicionais, como bancos, operam apenas em horário comercial e podem levar dias para liquidar alguns serviços devido ao grande número de transações que essas instituições processam. Com a tecnologia blockchain, essas instituições podem processar transações dentro de 15 minutos e operar 24/7. Por exemplo, o JP Morgan utiliza a tecnologia blockchain para melhorar as transferências de fundos entre instituições bancárias em todo o mundo.

Para obter mais informações sobre a utilização da blockchain, confira este artigo.

Como a Blockchain funciona e permanece segura?

Em uma blockchain, as informações são agrupadas em blocos, que são estruturas de dados que têm capacidades de armazenamento específicas. Uma vez que um bloco é preenchido, ele é fechado e vinculado de volta ao bloco previamente preenchido e fechado. Novas informações são carregadas no próximo bloco e o ciclo se repete, formando uma cadeia de blocos chamada blockchain. Esse processo de criação e adição de novos blocos à blockchain é chamado de mineração.

Cada bloco é composto pelos seguintes componentes:

• Os dados armazenados no bloco são diferentes dependendo do tipo de blockchain. Por exemplo, eles podem ser registros de transação a respeito do remetente, o destinatário e o valor da transação.
• Quando um bloco é criado, ele gera um número aleatório chamado nonce. O nonce gera uma hash de cabeçalho do bloco — uma “impressão digital” que é exclusiva do bloco. Se algo em um bloco for alterado, sua hash muda.
• O bloco também contém a hash do bloco anterior, que ajuda a evitar adulterações. Quando algo acontece a um bloco, a hash muda. Como resultado, o bloco a seguir não armazena mais a hash do bloco anterior, tornando todos os blocos subsequentes inválidos. Um invasor teria que regenerar a hash de cada bloco inválido.

Características dos blocos minerados em uma blockchain (Fonte: ResearchGate)

Para maior segurança, as blockchains também utilizam mecanismos de consenso para autenticar transações em um livro-razão distribuído. Um mecanismo de consenso é um algoritmo que exige que os nodes trabalhem juntos e concordem com a legitimidade de qualquer transação feita em uma blockchain.

O mecanismo de consenso mais comum é a prova de trabalho (PoW), que desacelera a criação de novos blocos. Em termos simples, o PoW exige que os mineradores usem computadores especializados e gastem esforços para resolver um quebra-cabeça matemático para cada bloco. Os mineiros tentam adivinhar continuamente a solução para o quebra-cabeça até que a correta seja encontrada. O minerador que adivinhou a solução certa pode então adicionar seu bloco à cadeia e receberá uma recompensa pelo seu trabalho. Se um invasor adulterar um bloco, ele precisará resolver quebra-cabeças matemáticos para todos os blocos seguintes, o que exigirá uma quantidade significativa de recursos computacionais.

Outros mecanismos mais eficientes em termos energéticos, como o modelo de prova de participação (PoS), também foram introduzidos como alternativas ao PoW.

Com a implementação de um mecanismo de consenso, mesmo que um invasor adicione com sucesso um bloco malicioso, o bloco precisará passar na verificação. Uma blockchain é uma rede peer-to-peer (ponto a ponto) onde os nodes precisarão verificar a validade do bloco antes que ele seja anexado à cadeia. Se os nós descobrirem que um bloco é inválido, eles podem rejeitar o bloco e ele não será adicionado à blockchain.

O fluxo de processos de uma rede blockchain (Fonte: ResearchGate)

A Blockchain é realmente segura?

Os registros criptografados de transações em uma blockchain tornam extremamente difícil para os invasores alterarem os dados. No entanto, muitos usuários ainda se perguntam se as blockchains são imunes a todos os ataques maliciosos. Na realidade, existem de fato algumas vulnerabilidades, ataques e erros que podem afetar uma blockchain ou causar uma perda de ativos:

• Um ataque de 51% pode acontecer quando um único node ou um grupo de nodes com mais de 50% dos recursos computacionais de uma blockchain tenta assumir o controle. O(s) invasor(es) pode(m) realizar atos maliciosos, como reescrever partes da blockchain, reverter transações e roubar ativos.
• Muitas falhas de segurança acontecem devido a erros humanos. Erros comuns incluem a perda de chaves privadas, transferências para o endereço errado e instalação de malware por acidente.
• Contratos inteligentes, códigos e programas mal escritos associados ao sistema fornecem aos invasores possíveis pontos fracos. Por exemplo, um invasor conseguiu direcionar um erro contábil incorporado ao software da MonoX Finance, roubando o equivalente a $31 milhões em tokens.

Em resumo, a blockchain é segura? A resposta é que a blockchain pode ser considerada segura, mas apenas até certo ponto. Os usuários ainda precisam cuidar adequadamente de seus dispositivos eletrônicos e praticar a devida diligência para evitar armadilhas comuns. Aqui estão algumas dicas para ficar de olho:

• Não invista em projetos que não possuam uma rede diversificada de nodes.
• Guarde sempre uma cópia das suas chaves.
• Invista apenas em projetos apoiados por equipes respeitáveis.

Como investir na Blockchain?

Não há como investir diretamente na tecnologia blockchain ou em blockchain. No entanto, você pode investir em criptomoedas comprando-as em uma exchange como a Phemex. Se a volatilidade do mercado de criptomoedas for muito arriscada, você pode comprar cotas de um fundo de criptomoedas como o Grayscale Bitcoin Trust ou um fundo negociado em bolsa (ETF). Usuários com alta tolerância ao risco também podem participar de uma oferta inicial de moedas (ICO) onde compram uma nova criptomoeda atualmente em desenvolvimento para apoiar a equipe.

Conclusão

A tecnologia Blockchain tem atraído muita atenção na última década devido à crescente popularidade das criptomoedas. Muitas grandes empresas, do Walmart ao JP Morgan, estão incorporando sistemas de blockchain para melhorar e proteger produtos e serviços existentes. No entanto, a blockchain não está totalmente a salvo de ataques maliciosos e a tecnologia ainda é relativamente nova. Assim, qualquer investidor ou empresa interessada em fazer investimentos relacionados à blockchain deve discernir se as potenciais recompensas superam os riscos atuais.