Blockchain: Sabe o que é ao certo?

Blockchain: Sabe o que é ao certo?

Blockchain e Bitcoin são dois termos que surgem de mãos dadas. Vamos explicar o que é o Blockchain e qual o seu imensurável potencial, que vai muito além do Bitcoin.

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Blockchain
créditos: Background vector created by rawpixel.com – www.freepik.com

O que é o Blockchain?

Se já lidou com criptomoedas, o termo Blockchain não é completamente estranho para você. Mas poderá ser um pouco confuso, por isso vamos ajudar a esclarecer.

Primeiro importa explicar que o blockchain é um tipo de tecnologia distribuída de livro-razão, que vem do inglês Distributed Ledger Technology.

O livro-razão, que tem muitos outros nomes, dependendo da área, é um documento absolutamente essencial para gravar e guardar transações de compra/venda, pagamentos, contratos, movimentos, gestão de stocks, cadeiras de fornecimento, etc.

Para chegarmos aos nossos dias, temos de percorrer 5 mil anos de evolução humana, onde o sistema de contabilidade centralizado se manteve dominante. Inicialmente as informações eram gravadas em argila, depois em papiro, depois em papel, até chegarmos aos computadores dos anos 80 e 90. Durante todos esses milhares de anos, o registo de contabilidade sempre foi centralizado. Ou seja, neste modelo, existe sempre uma autoridade central que controla o sistema. Pode ser uma pessoa, entidade ou empresa.

Mas tudo pode mudar, não é mesmo?
Então, durante os primeiros anos de 2000, uma série de inovações a conceitos pré-existentes, permitiram o desenvolvimento de estruturas e protocolos que guardavam dados em blocos em uma rede multiusuários. Estas tentativas vieram a culminar em 2008 com a criação do marcante documentoBitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System“, escrito por Satoshi Nakamoto, o pseudónimo que criou o Bitcoin. Nele, é proposto a criação do Bitcoin, onde se transfere “fundos” na forma de peer-to-peer. A tecnologia de base ficou cunhada como Blockchain, o primeiro bloco aparece em Janeiro de 2009 e o resto é história.

Estava sendo criado o primeiro livro-razão distribuído, ou descentralizado.

A imagem abaixo exemplifica como os Distributed Ledger Technology englobam várias tecnologias de base de dados descentralizadas, sendo o blockchain uma delas. De notar que existem ainda mais do que a imagem apresenta.

DLT
DLT

A verdade é que ainda nem conseguimos vislumbrar todas as potencialidades que o blockchain permite. Uma coisa é certa, ele veio para ficar!

Veja por exemplo a seguinte comparação. Há pouco mais de 100 anos os primeiros automóveis estavam aparecendo. Seus criadores certamente nunca pensaram que suas invenções podiam gerar máquinas como o Bugatti Chiron ou o Lamborghini Aventador. Atualmente, estamos na mesma situação, em que não sabemos o que possibilitará o blockchain daqui a 50 anos, mas será algo épico e que mudará a vida tal como a conhecemos, seguramente.

timeline para DLT
Linha Temporal da evolução das DLT

Blockchain, o conceito-chave

Embora pareça complicado, o conceito nuclear do blockchain é simples e pode ser descrito em poucas palavras: é um tipo de base de dados, grava e guarda dados em blocos que são depois ligados entre si por ordem cronológica. Essa corrente de blocos (daí o seu nome) é imutável e irreversível.

Os dispositivos que fazem parte da rede do Bitcoin são chamados de nós, ou em inglês, “nodes”.

O blockchain é criado e mantido por todos os nós que fazem parte da rede, sejam computadores, portáteis, carteiras digitais ou mesmo celulares. Todos esses milhares de nós são participantes e têm uma cópia exata e transparente de todo o histórico de transação que é:

  • Imutável
  • Com tempo marcado
  • Irreversível
  • Unânime
  • Seguro
  • Confidencial

Agora que entendeu o conceito base, posso aprofundar um pouco mais.

Os primeiros passos para desenvolver o blockchain foram dados em 1991, quando dois investigadores queriam implementar um sistema onde as marcas temporais dos documentos não pudessem ser manipuladas. Mas esta tecnologia que hoje chamamos de blockchain só teve a sua primeira implementação no mundo real quase 2 décadas depois, aquando do lançamento do Bitcoin, em janeiro de 2009.

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blockchain

Pense no blockchain como uma longa cadeia de registros. Depois de uma transação ocorrer, os nós que formam a rede vão verificar a sua autenticidade. Depois dessa verificação, a transação recebe seu registro temporal, a sua identificação única (hash) e o hash da transação anterior, à qual ela está ligada. O novo bloco vai entrar para o fim da longa sequência de blocos já existente, todos ordenados de forma temporal, onde tem a informação armazenada, o hash dele e o hash do bloco anterior.

Quer ver um exemplo de um hash? Aqui tem: a8f5f167f44f4964e6c998dee827110c

Descentralização e Transparência, Dois Pontos-Chave Desta Tecnologia

Para melhor entender alguns dos conceitos basilares do blockchain, vamos utilizar o Bitcoin como contexto para explicar a sua implementação. Para que o Bitcoin exista, é necessária uma quantia de computadores que vai criar e manter a rede blockchain. Essa base de dados está distribuída por vários milhares de nós ou dispositivos de computação.

Mas ao contrário da maioria das bases de dados existentes, o blockchain não está debaixo de um “telhado” apenas, não está centralizado em nenhuma entidade. Cada nó pertence a um único indivíduo, que replica e salva uma cópia idêntica de cada um dos blocos. Cada nó participante da rede atualiza-se de forma independente.

É esta característica de operar uma rede de forma decentralizada, sem um ponto de autoridade central, que tornou esta tecnologia em uma das maiores revoluções da era moderna.

Ao invés de existir um comando central que dita as regras para a restante rede, na blockchain do Bitcoin é necessário haver um consenso e uma autorização geral de todos os nós.

decentralized
Descentralização

Chamo a atenção para o fato de outras blockchains, de carater privado e centralizado, também existirem. No entanto, essas não são as blockchain onde Bitcoin, Ethereum, Litecoin e a maioria das outras criptos correm.

No blockchain Bitcoin, todos os nós têm o registro completo de todas as informações gravadas na rede, desde que ela foi criada. Mesmo que o nó tenha entrado na rede ontem, vai se auto atualizar com o histórico completo que data até Janeiro de 2009, ou seja, com todo o histórico de todas as transações de Bitcoin. No caso de ocorrer um erro em um desses nós, é fácil ele utilizar os restantes milhares de nós para se autocorrigir. Este processo de verificação e auditoria constantes é independente e automático, o que eleva esta tecnologia para um patamar de segurança tremendo.

Se alguém tentar manipular com o registro das transações no Bitcoin, todos os nós vão cruzar dados e comparar entre si, sendo muito fácil encontrar o nó que pode ter informação falsa ou incorreta.

No caso de um bloco ser manipulado erroneamente, ele será rejeitado por todos os outros nós da rede.

Para um usuário hackear ou manipular dos dados de um blockchain de modo a ser aceito pela rede seria preciso:

  • ter controlo de 51% ou mais de todos os nós da rede (convém recordar que são milhares)
  • refazer todos os blocos da cadeira que existem
  • refazer todos os PoW de cada um dos blocos

Por outras palavras, é algo perto do impossível.

Devido a esta natureza descentralizada, todas as operações feitas no blockchain podem ser publicamente consultadas por todos, simplesmente utilizando os exploradores, tal como o Bitcoin Blockchain Explorer. Estes exploradores são motores de busca (imagina o google) para consultar as transações.

Este cariz de transparência geral é outro dos pontos mais destacados da blockchain onde o Bitcoin é executado.

Blockchain é Seguro e Confiável?

Se não pulou os parágrafos anteriores, já entendeu que podemos falar que é extremamente seguro. Mas porque a segurança é primordial, especialmente porque o tema são as nossas finanças, vamos aprofundar este capítulo.

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A segurança é crucial

Gasto-duplo e PoW

Como falamos de dinheiro digital, ainda por cima sem supervisão central, anular o problema do double-spending (gasto duplo, ou duplicação de capital) é absolutamente essencial. Como deve entender, todo o sistema colapsava se você enviasse 10 unidades de uma qualquer moeda para a Maria, depois duplicava e enviava outras 10 unidades para o Alison. Do mesmo jeito, a Maria duplicava seus 10, e enviava 10 para o Roberto e 10 para a Alice em simultâneo. Essa moeda não teria qualquer valor, certo?

Todas as tentativas de criar dinheiro digital antes do Bitcoin (Bitgold foi um exemplo) se afundaram ao tentar resolver este grande problema do double-spending, mas o Bitcoin arrumou uma solução extremamente engenhosa e inovadora.

O Proof of Work (PoW) foi a solução encontrada e faz parte do white paper do Bitcoin em 2008, escrito por Satoshi Nakamoto.

Antes de um bloco ser adicionado ao blockchain, ele passa por um processo de validação. As transações são válidas apenas quando um bloco candidato se torna, efetivamente, um bloco confirmado e se torna parte da rede, através do processo de mineração, que já deve ter ouvido falar. É esta mineração que vai verificar as transações e adicionadas ao livro de registros do blockchain e atualizar a quantidade de moedas em circulação.

Quando alguém resolve a operação e consegue validar o bloco, recebe uma recompensa – as outras pessoas da rede também conseguem confirmar que o resultado é correto.

O objetivo deste processo de validação é criar um consenso na rede, foi para isso que o Proof of Work foi criado. Por outras palavras, o PoW existe para que a rede blockchain saiba que a transação é autêntica e válida e que ninguém mal-intencionado quer fazer algo ruim, tal como gastar os fundos duas vezes.

PoW
PoW

Sem entrar em detalhes demasiado técnicos, o PoW é baseado em Criptografia, uma ciência que utiliza matemática avançada para esconder informação por detrás de uma encriptação. Vamos falar mais de criptografia no ponto abaixo.

É por isso que as criptomoedas têm esse nome, sacou?

Mas anexar um novo bloco não é um processo barato, em termos de recursos computacionais. Para se completar o PoW, minerando um novo bloco e anexando-o irreversivelmente à rede, de forma segura e autêntica, equações matemáticas supercomplexas têm de ser resolvidas por computadores muito avançados.

Algumas das blockchain mais recentes de outras criptomoedas começaram a utilizar Proof of Stake (PoS) em vez do Proof of Work (PoW). Ambos são mecanismos de validação de transações, sem que seja necessário o controlo por uma terceira entidade. Mas os consumos absurdos de eletricidade e poder computacional que o PoW requer, junto com o limitado número de transações por segundo que ele possibilita, faz com que muitos estejam defendendo o PoS como o mecanismo ideal.  

Entre outros, é muito falado que a moeda Ethereum irá deixar de utilizar PoW e adotar o PoS.

Criptografia, a Cereja no Topo do Bolo da Segurança

Tudo isto seria em vão, se todos os dados que são publicamente acessíveis estivessem em um formato alfanumérico que todo o mundo pudesse ler, certo? Gente mal-intencionada poderia alterar essas informações. É por isso que para fechar este lote sobre a segurança vamos falar um pouco da criptografia.

Os mineradores e seus supercomputadores vão validar todas as transações e anexá-las ao blockchain, resolvendo os exigentes problemas matemáticos que um computador normal dos nossos dias demoraria centenas de anos a resolver. E sabendo que o limite do Bitcoin é de 21 milhões, cada vez estes problemas matemáticos são mais complicados de resolver.  

Enquanto este processo dura, outro processo corre no fundo, o chamado hashing. O hash de um bloco funciona como uma impressão digital, uma identidade única, irrepetível e exclusiva para cada bloco. Através da encriptação, o pedaço de informação é transformado em algo ilegível (sequência alfanumérica) usando o algoritmo SHA256. Apenas o destinatário legitimo e com a chave certa, consegue decifrar o pedaço de informação.

SHA256 algorithm
Algoritmo SHA256

Se você está perguntando quão difícil é “adivinhar” o hash certo, as hipóteses de isso acontecer são de 1 para 115 quatrorvigintilhões, ou seja, um número com 78 dígitos, por isso, boa sorte! E mesmo assim, se ainda não está totalmente convencido com a segurança do SHA256, faça um favor a você mesmo e assista a este vídeo.

Relação entre Blockchain e o Bitcoin

Já sabemos que o blockchain é a tecnologia que permite a existência do Bitcoin e a esmagadora maioria das atuais criptomoedas.

O protocolo do Bitcoin é construído em cima do blockchain. Por outras palavras, o veículo do Bitcoin é o blockchain.

E é até verdade que o Bitcoin pegou na ideia do blockchain e lhe deu um uso real pela primeira vez. Mas, no entanto, o Bitcoin podia acabar amanhã, que o blockchain iria continuar a existir, mesmo em diversos outros projetos fora da esfera das criptomoedas.

Atualmente, existem outras criptos com a sua própria versão de blockchain, com arquiteturas e regras diferentes.

Casos Práticos do Uso do Blockchain

O setor das finanças é aquele que tem beneficiado mais da constante implementação do blockchain, e será, provavelmente, aquele que terá maiores vantagens em o fazer. Mas para além deste, outras áreas começam a adotá-lo pelas suas vantagens. Gigantes como Walmart, IBM, Siemens, Pfizer, entre outros, já fazem uso da segurança, agilidade e transparência associadas a esta tecnologia. De notar a Food Trust blockchain que a IBM desenvolveu, que permite um seguimento preciso de produtos alimentares, desde a sua origem até chegar à sua superfície comercial.

Na saúde, o blockchain tem começado a ser utilizado para manter o historial clínico dos pacientes privado e seguro, mas acessível a todos os que têm o dever de o consultar.

Também nas eleições, tema muito discutido nos últimos anos, devido aos rumores de manipulações de votos, o blockchain promete dar uma ajuda. Poderá facilitar a criação de um sistema moderno de votos, eliminando intermediários do processo e a fraude eleitoral. O possível resultado seria uma eleição mais transparente, mais rápida em emitir resultados e mais eficiente em custos, pela necessidade de menor mão-de-obra.

Graças a esta tecnologia, começaram a aparecer imensas dApps que são aplicativos descentralizados que permitem a existência de carteiras digitais, exchanges, videogames, entre outros. Existem muitas e em formatos diferente, mas têm uma coisa em comum. Todas funcionam em uma rede peer-to-peer descentralizada, com código aberto e operam de forma autônoma, independentemente de autoridades centrais. Muitas deles criam seus próprios ecossistemas e pequenas economias paralelas. Existem muitos bons exemplos, dos quais podemos destacar o videogame Alien Worlds.

O Lado “Negro” do Blockchain e Suas Desvantagens

Como praticamente todas as invenções e inovações, há o lado das desvantagens, desafios e usos impróprios que tem de ser referido, e o blockchain não foge à regra.

Custo:

Podemos começar com a custo que essa tecnologia tem. Desde o custo direto em adotar e aplicar o blockchain a uma estrutura já existente, ao processo de mineração, falamos de quantias muito avultadas. O valor associado a criar um software personalizado e adaptá-lo a uma realidade e modelo de negócio já existente requer horas e horas (ler milhares de dólares) de programação, integração, design, etc. E o sistema de Proof of Work, que descrevi nas linhas acima, mantido pelos supercomputadores, consome quantidades absurdas de energia. Para você ter uma ideia, a rede de Bitcoin do mundo todo consome o mesmo do que um país como a Dinamarca consome anualmente em energia.  

Atividades Ilegais:

A confidencialidade dos dados é um dos aspetos mais aplaudidos desta tecnologia, mas infelizmente também atrai quem pretende realizar atividades ilegais. Talvez o melhor exemplo disto foi o sítio silk road que existiu na ‘dark web’, onde decorreram vendas de drogas de 2011 a 2013, antes de ter sido fechado pelo FBI. As compras eram feitas sem que fosse possível rastrear o comprador, com pagamentos em Bitcoin e outras criptos.

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ilegal

Regulamentação:

A nível político e de regulamentação também há muitos obstáculos e desafios. Embora a adoção tenha dado grandes passos, como aconteceu com o PayPal aceitar a utilização de algumas criptomoedas, ainda há muitos poderosos no espaço das moedas digitais que estão contra ou mostram preocupações face à falta de regulamentação governamental.

Blockchain e as Suas Inúmeras Vantagens

Mas as vantagens do blockchain são muitas, e já falamos de várias. Uma vez que o nosso foco é a rede onde o Bitcoin assenta, vamos ver e rever algumas delas do ponto de vista dessa criptomoeda:

Exatidão e Fiabilidade dos Dados do Blockchain:

As transações da rede são aprovadas e mantidas por milhares de nós que a compõem. Isto faz com que o envolvimento humano seja praticamente inexistente e retira os eventuais erros humanos – propositados ou não – do processo. A autoauditoria é constante e um nó com erro rapidamente se ajusta. O erro só podia se espalhar no acaso de um ataque a 51% do resto da rede, uma missão impossível, dado o tamanho e a velocidade a que a rede da Bitcoin está a crescer.

Descentralização:

A informação não está centralizada em um único lugar, ou conjunto de lugares, sejam eles físicos ou digitais, que pertença uma pessoa ou entidade. Em vez disso estão copiados e espalhados por uma imensa rede de computadores. Sempre que um novo bloco entra na rede, toda a rede de nós é atualizada com as novas informações.

Transações rápidas e eficientes:

Quando existe uma autoridade central, é normal suas transações monetárias demorarem 1 ou mais dias a serem executadas. Quem nunca teve de esperar 2 ou 3 dias para ter um cheque depositado? E uma transferência na sexta-feira de tarde que não entra antes de segunda-feira? Falar de transferências para o estrangeiro então pode ser um pesadelo…  O blokchain trabalha 365 dias no ano, 24 horas por dia. Não há feriados, finais de semana nem zonas geográficas a atrapalhar. Em pouco mais de 10 minutos poderá ter seus fundos e a transferência ser considerada segura e fidedigna em poucas horas.

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Transparência:

A maioria dos blockchains, nomeadamente das criptomoedas, correm um software open-source. Isto significa que todos que desejam podem ver o seu código base. Para quem tem a função de auditoria, está tudo aberto e transparente. Também o seu histórico de transações está completo e é publicamente visível.

Transações Seguras:

Já explicamos que as transações são verificadas pela rede de milhares de computadores. Depois de validado é adicionada ao blockchain. Cada bloco compreende da sua hash única, juntamente com a hash única do bloco anterior.

Serviços “bancários” aos sem-banco:

Pode ser uma surpresa para você, mas sabia que existem quase 2 biliões de adultos no mundo que não têm contas bancárias ou forma de guardar seu dinheiro? São os dados oficiais do World Bank.

Essas pessoas muitas vezes ganham pouco e são pagas em dinheiro. Então fica necessário guardar esse dinheiro físico algures, seja nas suas casas ou esconderijos, ficando à mercê de roubos e violência. Acessos a uma carteira vitual Bitcoin podem ser guardadas em qualquer celular básico, memorizadas ou até num simples pedaço de papel, embora isso não seja o ideal! De qualquer jeito, acaba sendo melhor do manter seus maços de dinheiro debaixo do colchão.

Conclusão

O blockchain já “existia” em teoria, mas foi o Bitcoin que, em 2009, o fez ver a luz do dia. Em apenas uma década, a tecnologia do blockchain cresceu imenso, amadureceu e está sendo adotada em novos projetos a um passo muito rápido. Seja nas centenas de outras cripto que existem, ou em várias outras áreas, o potencial associado ao blockchain é impossível de descortinar atualmente.
Ninguém pode afirmar ao certo se o Bitcoin estará em circulação ativa daqui por 50 anos, mas poucos duvidam que o blockchain estará aqui, continuando sua revolução tecnológica em busca de facilitar nossas vidas.

FAQs – Questões Frequentes sobre o Blockchain

É possível hackear a rede blockchain do Bitcoin?

Os requisitos para tal acontecer fazem esta tarefa quase impossível. Leia mais aqui.

Carteiras como a Binance estão no blockchain?

Sim, a Binance é um projeto que corre na sua própria blockchian. É um serviço que compreende um mercado para emissão, compra, venda e pose de ativos digitais de forma descentralizada e com alto nível de segurança. Pode abrir conta na Binance aqui.

Quantos tipos de Distributed Ledger Technology existem?

Existem vários, mas podemos indicar 5 que são dos principais atualmente: Blockchain, Hashgraph, DAG, Holochain e Tempo.

Se o algoritmo SHA-256 ficar obsoleto, a rede Bitcoin ficará em perigo de ataques?

O próprio Satoshi Nakamoto em 2010 respondeu que, o SHA-256 “é muito forte e irá durar várias décadas”, sugerindo que sim, que será possível atualizá-lo no futuro, caso seja necessário, para manter sempre a rede o mais segura possível. Na verdade, já existem imensas alternativas, tais como Scrypt, Equihash ou CrytoNight.

 

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