Conheça a blockchain em profundidade: do conceito à aplicação

O que é a blockchain?

O conceito de blockchain apareceu pela primeira vez no white paper do Bitcoin de Satoshi Nakamoto. Simplificando, a blockchain é uma aplicação inovadora que combina várias tecnologias de computação, como armazenamento de dados distribuído, transmissão ponto a ponto, mecanismos de consenso e algoritmos de criptografia. Essencialmente, é uma base de dados descentralizada.

Como tecnologia subjacente ao Bitcoin, a blockchain é uma cadeia de blocos de dados relacionados gerados por métodos criptográficos. Cada bloco contém informações sobre transações na rede, usadas para validar a validade das informações e gerar o próximo bloco.

Satoshi Nakamoto descreveu isso no white paper como: um servidor de carimbo de tempo que realiza uma hash aleatória dos dados existentes em forma de blocos, adiciona um carimbo de tempo e o transmite para a rede. Cada novo carimbo de tempo incorpora o hash do carimbo anterior, formando assim uma cadeia. Essa estrutura garante que determinados dados existiram em um momento específico.

As cinco principais características da blockchain

A blockchain é composta por um sistema de livros contábeis mantido por nós distribuídos globalmente, possuindo as seguintes características essenciais:

Descentralização

A blockchain utiliza cálculo e armazenamento distribuídos, sem hardware ou entidades de gestão centralizadas. Todos os nós do sistema têm direitos e deveres iguais, e os blocos de dados são mantidos por nós com funções de manutenção em todo o sistema. Essa arquitetura previne falhas de ponto único e concentração de poder.

Anonimato

As transações e identidades na rede são anônimas, e as partes envolvidas não precisam revelar suas identidades reais. Como a troca de dados entre os nós segue algoritmos fixos, todo o processo é confiável — as regras do programa da blockchain julgam automaticamente se as atividades são válidas.

Imutabilidade das informações

Uma vez que uma transação é validada e adicionada à blockchain, ela é armazenada de forma permanente. A menos que alguém controle mais de 51% dos nós do sistema, alterações nos dados por um único nó são inválidas. Isso garante alta estabilidade e confiabilidade dos dados na blockchain.

Abertura

O sistema de blockchain é altamente aberto. Exceto por informações privadas dos envolvidos na transação, que são criptografadas, os dados da blockchain são públicos. Qualquer pessoa pode consultar os dados e desenvolver aplicações por meio de interfaces públicas, garantindo transparência ao sistema.

Autonomia

A blockchain usa algoritmos de consenso para que todos os nós possam trocar dados de forma segura e confiável em ambientes sem confiança mútua. Isso transforma a confiança nas pessoas em confiança nas máquinas, e nenhuma intervenção humana pode alterar as regras do sistema.

As quatro principais tecnologias da blockchain

As tecnologias centrais dos sistemas modernos de blockchain incluem:

Livro razão distribuído

Esta é a parte mais atraente da blockchain, representando seu princípio de descentralização. O livro razão distribuído é, na essência, um banco de dados acessível, compartilhado e armazenado de forma dispersa em cada nó. Essa estrutura previne fraudes por parte dos contadores e falhas de nós que possam levar à perda de todos os dados.

Mecanismos de consenso

Considerados o coração da blockchain, eles resolvem como múltiplas partes podem chegar a um acordo na rede. Os mecanismos de consenso são regras claras que determinam como cada participante processa os dados e quem obtém o direito de registrar transações. Os mais comuns atualmente são Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS), cada um com vantagens e desvantagens, e há uma busca contínua por algoritmos de consenso mais eficientes.

Criptografia

A blockchain aplica várias técnicas criptográficas, como algoritmos de hash, chaves públicas e privadas, assinaturas digitais, para garantir a segurança dos dados. Essas técnicas comprovam a propriedade dos dados, permitindo verificar identidades e propriedade de ativos na rede.

Contratos inteligentes

Contratos inteligentes são códigos que representam condições de protocolos e são executados automaticamente por programas. Os dados na blockchain podem ser acessados por contratos inteligentes, possibilitando transações confiáveis sem terceiros. Essas transações são rastreáveis e irreversíveis, desempenhando papel na execução de dados e aplicações.

Além dessas quatro tecnologias, a blockchain envolve disciplinas como matemática, economia e ciência da computação, formando um sistema tecnológico integrado.

Principais aplicações da blockchain: Bitcoin, Ethereum, etc.

Hoje, a tecnologia blockchain é a base de muitas criptomoedas. O Bitcoin, como a primeira aplicação bem-sucedida, e posteriormente Ethereum, Litecoin, Dogecoin, entre outros, utilizam a blockchain. Diferentes projetos podem usar mecanismos de consenso distintos — alguns com Prova de Trabalho (PoW), outros com Prova de Participação (PoS) — demonstrando a flexibilidade da tecnologia blockchain.

Os três principais tipos de blockchain

De acordo com o grau de abertura dos nós, o mercado classifica as blockchains em três tipos principais:

Blockchain pública

É uma blockchain totalmente aberta, onde qualquer pessoa no mundo pode ler, enviar transações e obter confirmações válidas. Os usuários podem ingressar ou sair da rede a qualquer momento sem autorização. Os dados da rede são registrados por todos os participantes, apresentando a maior descentralização. Bitcoin, Ethereum e a maioria das criptomoedas usam tecnologia de blockchain pública.

Blockchain privada

Ao contrário da pública, a blockchain privada é totalmente fechada. Os direitos de escrita são controlados por uma única organização, e todos os nós participantes são rigorosamente controlados, sendo acessível apenas a indivíduos que atendam a certos critérios. Se a blockchain pública é um livro razão público, a privada é um livro exclusivo de uma pessoa ou empresa. Como os nós são limitados e fáceis de controlar, ela oferece maior eficiência de processamento, mas menor descentralização, sendo adequada para gestão de dados e auditoria de instituições financeiras, governos e grandes corporações.

Blockchain de consórcio

Entre as duas, essa é gerenciada por múltiplas organizações ou instituições, que controlam um ou mais nós e registram transações conjuntamente. Apenas esses participantes podem ler, escrever e transacionar os dados na cadeia. A descentralização é moderada, sendo um modelo de múltiplos centros, mais eficiente que a blockchain pública, mas menos que a privada. Plataformas representativas incluem Hyperledger, BSN, R3, EEA (Enterprise Ethereum Alliance), entre outras.

Conclusão

Diferentes tipos de blockchain atendem a necessidades distintas — algumas priorizam segurança, outras eficiência de processamento. Essa flexibilidade impulsiona a aplicação da tecnologia blockchain em diversos setores, promovendo o conceito de “blockchain+” e, no futuro, novas categorias de blockchain podem surgir.