Blockchain

Principais recursos da tecnologia blockchain

A tecnologia blockchain é baseada em características únicas que a diferenciam dos bancos de dados tradicionais. A seguir estão suas características mais importantes e definidoras:

• Descentralização. A descentralização do blockchain é um dos aspectos fundamentais da tecnologia. Ao contrário dos bancos de dados centralizados, onde uma autoridade central, como um banco, controla e verifica as transações, o blockchain opera em um livro-razão distribuído. Isso significa que vários participantes transparentes, conhecidos como nós, mantêm, verificam e atualizam o razão. Cada nó é distribuído por uma rede e contém uma cópia de todo o blockchain.
• Imutabilidade e segurança. Algoritmos criptográficos são usados em blockchain para fornecer grande segurança, registrar transações e tornar a manipulação quase impossível. As informações são armazenadas em blocos interligados por meio de hashes criptográficos. Se alguém tentasse alterar ou modificar um bloco, cada bloco subsequente precisaria ser alterado, tornando a manipulação computacionalmente inviável. Este recurso de segurança inerente ao blockchain garante a imutabilidade das informações e torna o blockchain uma plataforma ideal para armazenar dados confidenciais e conduzir transações seguras.
• Transparência e rastreabilidade. A transparência inerente à tecnologia blockchain garante que todos os participantes da rede tenham acesso a informações idênticas. Por exemplo, cada transação passa a fazer parte de um livro-razão público, visível para todos os participantes. Esta transparência garante a confiança e a responsabilidade da rede, porque quaisquer inconsistências podem ser rapidamente reconhecidas e resolvidas. Além disso, a capacidade do blockchain de rastrear a origem e a trajetória dos ativos facilita as auditorias e diminui a probabilidade de atividades fraudulentas.
• Contratos inteligentes. Esses contratos são acordos automatizados codificados em software que executam automaticamente as disposições de um contrato. Os códigos de contratos inteligentes são armazenados na blockchain e executam suas funções assim que condições predeterminadas são atendidas. Esses contratos eliminam a necessidade de intermediários, agilizam as transações, economizam dinheiro e agilizam os prazos de fechamento. Eles são usados em diversos setores, incluindo gestão da cadeia de suprimentos, seguros e finanças.

Como funcionam a tecnologia blockchain e de razão distribuída

Blockchain usa um processo de várias etapas que inclui estas cinco etapas:

1. Um participante autorizado realiza uma transação, que deve ser autenticada pela tecnologia.
2. Essa ação cria um bloco que representa essa transação ou dados específicos.
3. O bloco é enviado para cada nó de computação da rede.
4. Os nós autorizados validam as transações e adicionam o bloco ao blockchain existente.
5. A atualização é distribuída pela rede, o que completa a transação.

Essas etapas ocorrem quase em tempo real e envolvem uma variedade de elementos. Os nós nas redes públicas de blockchain são chamados de mineradores –normalmente são pagos por essa tarefa, geralmente em processos chamados prova de trabalho ou prova de participação– geralmente na forma de criptomoeda.

Um livro-razão blockchain consiste em dois tipos de registros: transações individuais e blocos. O primeiro bloco possui um cabeçalho e dados relacionados às transações ocorridas em um determinado período de tempo. O carimbo de data/hora do bloco é usado para ajudar a criar uma string alfanumérica chamada hash. Depois que o primeiro bloco é criado, cada bloco subsequente no razão usa o hash do bloco anterior para calcular seu próprio hash.

Antes que um novo bloco possa ser adicionado à cadeia, sua autenticidade deve ser verificada por meio de um processo computacional denominado validação ou consenso. Neste ponto do processo blockchain, a maioria dos nós da rede deve concordar que o hash do novo bloco foi calculado corretamente. O consenso garante que todas as cópias do livro-razão distribuído do blockchain compartilhem o mesmo estado.

Depois que um bloco for adicionado, ele poderá ser referenciado em blocos subsequentes, mas não poderá ser alterado. Se alguém tentar trocar um bloco, os hashes dos blocos anteriores e subsequentes também mudarão e interromperão o estado compartilhado do livro-razão.

Quando o consenso não é mais possível, outros computadores da rede ficam cientes de que ocorreu um problema e nenhum novo bloco será adicionado à cadeia até que o problema seja resolvido. Normalmente, o bloco que causou o erro será descartado e o processo de consenso será repetido. Isso elimina um único ponto de falha.

Blockchain, moeda digital, criptomoeda e bitcoin explicados

Os termos blockchain, criptomoeda e Bitcoin são frequentemente agrupados com moeda digital; Às vezes, eles são usados erroneamente de forma intercambiável. Embora todos estejam sob a égide do DLT, cada um é uma entidade distinta.

• Blockchain. Blockchain é a tecnologia na qual se baseiam a moeda digital, as criptomoedas e o Bitcoin. Mais especificamente, é a tecnologia subjacente que constrói um livro-razão digital descentralizado que permite trocas entre múltiplas partes de uma forma segura e imutável.
• Moeda digital. Moeda digital refere-se a qualquer forma de moeda disponível em formato digital ou eletrônico e compartilhada sem intermediários. Isto inclui dinheiro digital emitido por governos e bancos centrais, bem como criptomoedas. A moeda digital às vezes é chamada de dinheiro digital, dinheiro eletrônico, moeda eletrônica ou dinheiro cibernético.
• Criptomoeda. A criptomoeda é um ativo digital que pode ser trocado em uma rede blockchain. É um subconjunto de moeda digital que não é emitido por entidades governamentais. Pense nas criptomoedas como tokens emitidos por entidades ou grupos privados que podem ser usados para pagar itens vendidos por aqueles que também operam na rede blockchain. Em setembro de 2023, o site de pesquisa de mercado CoinMarketCap listou 9.111 criptomoedas negociadas publicamente.
• Bitcoin. Bitcoin é a primeira e mais popular criptomoeda. Foi enviado por uma pessoa anônima ou grupo de pessoas usando o pseudônimo Satoshi Nakamoto. O bitcoin opera em uma rede descentralizada conhecida como blockchain Bitcoin, que permite aos participantes enviar e receber sem a necessidade de intermediários. O novo bitcoin é introduzido no fornecimento por meio da mineração de bitcoin, um processo que requer um poder computacional significativo. Os mineiros resolvem problemas matemáticos complexos; O minerador que resolver o quebra-cabeça e validar a transação é recompensado com novos Bitcoins.

Blockchain e contratos inteligentes

Os contratos inteligentes são uma das características mais importantes da tecnologia blockchain. Estes são contratos digitais autoexecutáveis escritos em código. Eles operam automaticamente de acordo com regras e condições predefinidas. Os contratos inteligentes são concebidos para facilitar, verificar e fazer cumprir a negociação ou execução de um acordo sem a necessidade de intermediários, como advogados, bancos ou outros terceiros. Uma vez cumpridas as condições especificadas, o contrato inteligente executa automaticamente as ações ou transações acordadas, garantindo que todas as partes envolvidas cumpram os termos do contrato.

Os contratos inteligentes são geralmente implementados em plataformas blockchain, que proporcionam a segurança e a transparência necessárias para sua execução. Ethereum é uma plataforma blockchain popular para contratos inteligentes. Ele é usado para diversas aplicações, como transações financeiras, gerenciamento da cadeia de suprimentos, transações imobiliárias e verificação de identidade digital.

Os contratos inteligentes têm vários benefícios. Ao eliminar intermediários, a tecnologia de contrato inteligente reduz custos. Também elimina as complicações e interferências que podem ser causadas por intermediários, agilizando processos e melhorando a segurança.

Exemplos adicionais de blockchain e casos de uso

O Blockchain continua a amadurecer e a ganhar aceitação à medida que mais empresas de vários setores aprendem a usá-lo. Os casos de uso e aplicações industriais do blockchain cresceram muito além de sua aplicação original de criptomoeda para incluir contratos inteligentes, segurança cibernética, internet das coisas (IoT) e tokens não fungíveis (NFT). NFTs são ativos digitais que representam todos ou parte de objetos do mundo real, como arte ou música. Eles são comprados, vendidos e negociados on-line e são uma forma popular de comprar e vender obras de arte digitais.

Algumas das aplicações reais da tecnologia blockchain incluem as seguintes áreas:

Gestão da cadeia de abastecimento. A visibilidade, rastreabilidade e responsabilidade de ponta a ponta do blockchain são úteis no gerenciamento da cadeia de suprimentos. As partes interessadas podem registar, rastrear e autenticar produtos, impedir a entrada de produtos contrafeitos na cadeia de abastecimento e otimizar os processos logísticos.

Cuidados de saúde. Junto com a inteligência artificial e a IoT, o blockchain se tornou uma tecnologia inovadora de saúde. No setor de saúde, o blockchain é usado para armazenar e compartilhar dados de pacientes com segurança. A tecnologia permite que os pacientes controlem seus registros médicos e concede acesso aos prestadores de cuidados de saúde apenas quando necessário. Isto permite a partilha contínua e segura de informações médicas, melhorando os resultados do tratamento e reduzindo os encargos administrativos.

Gerenciamento de identidade. Os sistemas de gestão de identidade baseados em blockchain melhoram a segurança, a privacidade e o controlo dos dados pessoais. Ao armazenar informações de identidade no blockchain, os usuários podem ter uma identidade digital portátil e verificável. Isto elimina a necessidade de vários documentos de identidade, reduz o roubo de identidade e simplifica os processos de verificação de identidade.

Sistemas de votação. A tecnologia Blockchain pode enfrentar os desafios dos sistemas de votação tradicionais, fornecendo plataformas de votação seguras e transparentes. Os sistemas de votação baseados nesta tecnologia eliminam a fraude eleitoral, garantem a integridade do processo eleitoral e permitem a votação à distância , mantendo o anonimato e a privacidade.

Finanças e bancos. Os serviços financeiros usam blockchain para acelerar as transações e acelerar os tempos de fechamento. Alguns bancos também usam blockchain para fins de gerenciamento de contratos e rastreabilidade. Por exemplo, o PayPal, a plataforma de pagamentos online, lançou um serviço baseado em blockchain em 2020 que permite aos usuários comprar, manter e vender criptomoedas. R3, um consórcio global de instituições financeiras, desenvolveu sua plataforma Corda para registrar, gerenciar e sincronizar informações financeiras usando interfaces de programação de aplicativos blockchain específicas da plataforma.

Mídia e entretenimento. A tecnologia blockchain expande as oportunidades de royalties para empresas e indivíduos. Por exemplo, as organizações podem usar blockchain para criar conteúdo digital sobre o qual poderão coletar royalties se o ingresso for revendido. Em abril de 2021, a Live Nation SAS, braço francês da empresa global de entretenimento de mesmo nome, lançou o TixTo.Me, alimentado em parte pela empresa de blockchain Aventus Network.

Vantagens do blockchain

Os especialistas citam vários benefícios importantes do uso do blockchain, incluindo os seguintes:

• Incorruptível. É quase impossível corromper uma blockchain porque milhões de computadores compartilham e reconciliam informações continuamente. Blockchain também não tem um único ponto de falha.
• Eficiente. As transações são normalmente mais eficientes do que os sistemas transacionais não baseados em DLT, embora os blockchains públicos possam, às vezes, sofrer de lentidão e ineficiência.
• Resiliente. Blockchain é resiliente; Se um nó ficar inativo, todos os outros nós terão uma cópia do razão.
• Confiável. Fornece confiança entre os participantes de uma rede. Os blocos confirmados são difíceis de reverter, o que significa que os dados são difíceis de excluir ou alterar.
• Econômico. Pode ser rentável porque muitas vezes reduz as despesas associadas às transações, eliminando intermediários e terceiros.

Desvantagens do blockchain

Os especialistas dizem que o blockchain também tem as seguintes desvantagens, riscos e desafios potenciais:

• Propriedade. Blockchain pode levantar questões sobre propriedade e quem é responsável quando surgem problemas.
• Problemas de infraestrutura. Também surgem questões sobre se as organizações são capazes, ou mesmo dispostas, a investir na infraestrutura necessária para construir, participar e manter uma rede baseada em blockchain.
• Desafios de dados. A alteração de dados em um blockchain geralmente requer muito trabalho.
• Chaves privadas. Os usuários devem acompanhar suas chaves privadas para evitar perder dinheiro.
• Armazenar. A necessidade de armazenamento pode se tornar muito grande com o tempo, arriscando a perda de nós se o livro-razão se tornar muito grande para ser baixado pelos usuários.
• Vulnerabilidades. O Blockchain é suscetível a um ataque de 51%, que é um ataque específico projetado para sobrecarregar outros participantes da rede e alterar blocos.

Tipos de blockchain

Existem quatro tipos principais de blockchain:

• Blockchain privado. Blockchains privados ou autorizados exigem aprovação para acesso. Esses blockchains oferecem maior privacidade e controle sobre os dados, tornando-os adequados para aplicações que exigem controles rígidos de acesso e conformidade regulatória. Em uma blockchain privada e autorizada como a Multichain, cada nó pode fazer transações, mas a participação no processo de consenso é restrita a um número limitado de nós aprovados.
• Blockchain público. O blockchain público ou sem permissão não requer permissão para entrar na rede blockchain. Em um blockchain público e sem permissão como o Bitcoin, cada nó da rede pode fazer transações e participar do processo de consenso.
• Blockchain híbrido . Um blockchain híbrido é um tipo de blockchain que combina os recursos de blockchains sem e sem permissão. Um blockchain híbrido é configurado por uma única organização e consiste em um sistema público sobre um sistema privado, dando à organização o controle do acesso a dados confidenciais.
• Blockchain do consórcio. Blockchain consorciado ou federado é um tipo de blockchain híbrido no qual um grupo de organizações governa o blockchain. Os blockchains de consórcio combinam os benefícios da descentralização e da privacidade, tornando-os adequados para setores que exigem colaboração e confiança entre um grupo seleto de participantes. No entanto, violar um único nó membro pode comprometer a sua segurança.

Principais plataformas de blockchain

Existem inúmeras plataformas blockchain disponíveis. Três dos mais notáveis são o blockchain Ethereum, Hyperledger Fabric e OpenChain.

• Ethereum. Esta é uma plataforma blockchain personalizada, de código aberto e amplamente utilizada. É considerada uma escolha líder do setor para aplicativos corporativos. Ethereum permitiu o desenvolvimento de contratos inteligentes e aplicações descentralizadas, também conhecidas como dApps. Ele ganhou enorme popularidade devido à sua variedade de recursos, flexibilidade e grande comunidade de desenvolvedores. A criptomoeda nativa do Ethereum, chamada Ether, é usada para compensar os participantes e alimentar a plataforma.
• Tecido Hyperledger. Indústrias como finanças e manufatura usam esta plataforma blockchain de código aberto. O Hyperledger Fabric foi projetado para redes autorizadas, mas também pode ser usado para hospedagem e armazenamento descentralizados de aplicativos que empregam contratos inteligentes. Ele fornece uma estrutura modular para a construção de blockchains privados e sem permissão, adaptados às necessidades específicas do negócio.
• OpenChain . Esta plataforma blockchain de código aberto é para organizações que desejam gerenciar e preservar ativos digitais. Um administrador de uma blockchain OpenChain definirá as regras usadas no livro-razão. Os usuários podem então trocar valor no razão seguindo as regras.

Considerações sobre a adoção do blockchain

Qualquer empresa que considere implementar um aplicativo blockchain deve primeiro considerar se realmente precisa do blockchain para atingir seus objetivos. Na verdade, o blockchain tem vários benefícios importantes, especialmente em segurança, mas não atende a todas as necessidades do banco de dados.

Na verdade, os bancos de dados centralizados convencionais costumam ser a melhor escolha em muitas circunstâncias, especialmente quando a velocidade e o desempenho são críticos. Também são melhores quando as transações ocorrem apenas dentro da empresa ou entre um número limitado de entidades onde a confiança foi totalmente estabelecida.

Ao escolher uma plataforma blockchain, uma organização deve considerar qual algoritmo de consenso usar. O algoritmo de consenso é uma peça central de uma rede blockchain e pode ter um grande impacto na velocidade. É o procedimento pelo qual os pares em uma rede blockchain chegam a um acordo sobre o estado atual do livro-razão distribuído. Isso ajuda a construir confiança entre os usuários do blockchain.

Existem quatro métodos padrão que o blockchain e outras plataformas de banco de dados distribuídos usam para chegar a um consenso. Algoritmos de consenso comuns incluem o seguinte:

• De prova de trabalho (PoW) são usados para selecionar um minerador para a próxima geração de blocos.
• Algoritmos práticos de tolerância a falhas bizantinos são projetados para funcionar em sistemas assíncronos.
• Algoritmos de prova de aposta são comumente usados como alternativas ao PoW.
• Algoritmos de prova de participação delegados são usados para um processo de votação e eleição, projetados para proteger contra uso malicioso ou centralização no blockchain.

Privacidade e segurança blockchain

Privacidade e segurança são as principais vantagens do blockchain. Os dados privados são armazenados em blocos. Os blocos são sempre armazenados cronologicamente e é extremamente difícil alterar um bloco depois de adicionado ao final do blockchain.

Cada bloco possui seu próprio código hash que contém o código hash do bloco anterior. Se um hacker tentar editar um bloco ou acessar suas informações, o hash do bloco será alterado, o que significa que o hacker terá que alterar o hash do próximo bloco da cadeia e assim por diante. Portanto, para alterar um bloco, um hacker teria que alterar todos os outros blocos que o seguem, o que exigiria uma enorme quantidade de poder computacional.

A tecnologia blockchain permanece suscetível a ataques de 51%, o que pode contornar um algoritmo de consenso. Com esses ataques, um invasor tem mais de 50% de controle sobre todo o poder computacional de uma blockchain, permitindo-lhe sobrecarregar outros participantes da rede. No entanto, esse tipo de ataque é improvável porque executá-lo exigiria muito esforço e muito poder computacional.

História da blockchain

A ideia original da tecnologia blockchain foi contemplada há décadas. Um protocolo semelhante ao blockchain foi proposto pela primeira vez em uma dissertação de 1982 de David Chaum, um cientista da computação e criptógrafo americano. Em 1991, Stuart Haber e W. Scott Stornetta expandiram a descrição original de uma blockchain criptograficamente segura. A partir desse momento, diversas pessoas começaram a trabalhar no desenvolvimento das moedas digitais.

Em 2008, um desenvolvedor ou grupo de desenvolvedores trabalhando sob o pseudônimo de Satoshi Nakamoto desenvolveu um white paper que estabeleceu o modelo para blockchain, incluindo o método de hash usado para registrar a data e hora dos blocos. Em 2009, Satoshi Nakamoto implementou um blockchain usando a moeda Bitcoin. Até hoje ninguém sabe ao certo quem é Satoshi Nakamoto.

O interesse na aplicação empresarial de blockchain cresceu desde então, à medida que a tecnologia evoluiu e à medida que software baseado em blockchain e redes peer-to-peer projetadas para empresas chegaram ao mercado. Por volta de 2014, começaram a surgir aplicações da tecnologia blockchain para além da sua utilização em criptomoedas, à medida que os especialistas identificavam utilizações potenciais da tecnologia para outros tipos de transações financeiras e organizacionais.

Alguns exemplos específicos iniciais de aplicativos empresariais incluem o seguinte:

• Em 2016, a empresa de varejo on-line Overstock.com usou blockchain para vender e distribuir mais de 126.000 ações da empresa. Essa foi a primeira vez que uma empresa de capital aberto usou blockchain para apoiar transações de ações.
• Em 2018, a Ticketmaster, empresa de software e serviços de ingressos de entretenimento, comprou o provedor de tecnologia blockchain Upgraded, que transforma ingressos tradicionais em ativos digitais interativos e seguros.
• No início de 2020, a empresa de blockchain Theta Labs fez parceria com o Google Cloud. A parceria permite que os usuários do Google Cloud implantem e executem nós da rede blockchain Theta.

Várias tendências na tecnologia blockchain surgiram nos últimos anos, incluindo finanças descentralizadas (DeFi), um tipo de estrutura financeira baseada na rede blockchain Ethereum. O DeFi difere dos modelos financeiros centralizados nos mercados de criptomoedas porque não existe uma autoridade centralizada que possa controlar ou interceder nas transações.

O blockchain também enfrenta desafios legais e regulatórios, bem como controvérsias em torno de atividades fraudulentas, como o colapso de alto perfil do serviço de câmbio FTX. Apesar disso, as empresas continuam a investir em blockchain e suas aplicações, especialmente através da ascensão dos NFTs e do mercado de NFT.