Como Funciona a Blockchain?

Nos últimos anos, é difícil evitar o termo “blockchain”. Se há 10 anos apenas os entusiastas de tecnologia se importavam em saber o que era, agora o termo se espalhou por toda parte, mas ainda assim a maioria de nós tem apenas uma noção vaga sobre a tecnologia. Vamos descobrir o que é uma blockchain e como ela funciona. 

O que é Blockchain?

Vamos começar definindo o que ela não é, já que a maioria das pessoas que inicia a jornada no mundo da blockchain e das criptos comete o mesmo erro. 

Blockchain não é uma linguagem de programação, codificação criptográfica ou um framework de Python ou de alguma outra linguagem. E, o que é importante, não é o mesmo que cripto, embora os termos estejam intimamente relacionados. 

Blockchain é uma tecnologia totalmente nova. É um tipo especial de banco de dados de séries de dados imutáveis com registro de data e hora, gerenciado por uma rede de computadores em vez de uma única entidade centralizada. Todas as informações são criptograficamente criptografadas. A blockchain é programada para ser impossível de hackear. 

A blockchain é frequentemente explicada como uma tecnologia de ledger distribuído, em que ledger é entendido como uma coleção de registros sobre transações. Por exemplo, o computador que registra operações pode ser um ledger. Todo o conjunto de todos os ledgers é unificado em uma rede e registra transações que podem ser programadas para rastrear praticamente qualquer coisa. Cada transação, начиная da primeira, é registrada na blockchain para sempre. 

Nenhum dado na blockchain pode ser controlado por uma autoridade central, e todas as operações na rede ficam visíveis para todos os participantes da rede, assim como uma planilha online editada por várias pessoas ao mesmo tempo. Mas, na blockchain, estamos falando de milhares de computadores. 

Embora seja difícil dizer com certeza quem criou a blockchain, a primeira descrição da tecnologia pode ser encontrada no livro de Stuart Haber e W. Scott Stornetta “Journal of Cryptography”, publicado em 1991. Eles consideravam a tecnologia como uma forma de registrar documentos digitais com data e hora para verificar sua autenticidade.

O que é um bloco e como ele armazena os dados?

Diferentemente dos bancos de dados tradicionais, em que os dados são armazenados em colunas, tabelas ou arquivos, todas as informações na blockchain são organizadas em sequências ou lotes interligados chamados blocos. Juntos, eles formam uma cadeia — uma linha contínua de blocos. Cada bloco é basicamente uma página do ledger com uma quantidade específica de transações registradas. 

A cadeia de blocos não pertence a um computador central, mas é gerenciada pelos nós da blockchain — computadores unidos em uma rede peer-to-peer. 

Cada bloco tem três componentes principais: 

• Dados — podem variar, dependendo do uso específico da blockchain. Podem conter detalhes sobre as transações (dados, valor, receptor e remetente), produtos (em cadeias de suprimentos) ou, por exemplo, registros médicos. 
• Hash — é uma função criptográfica que transforma todos os dados de entrada em uma sequência fixa de números. Em outras palavras, é uma assinatura digital única que identifica o bloco e seu conteúdo. 
• Hash do bloco anterior — esta parte cria uma blockchain; como cada bloco seguinte contém o hash do anterior, a rede se torna muito segura. 

Como a Blockchain Funciona?

O funcionamento da blockchain é um processo em عدة etapas.

1. 1. Duas partes decidem trocar uma unidade de valor, e uma delas insere os dados para iniciar a transação.  
2. 2. A transação é autenticada pela tecnologia.  
3. 3. Um novo bloco é criado na blockchain, incluindo um conjunto de transações, entre elas a transação em questão.
4. 4. Esse bloco é enviado para cada nó da rede.
5. 5. Os nós autorizados verificam a transação e, se ela estiver correta, a adicionam à blockchain existente. Os nós podem ser chamados de miners (nas redes Proof-of-Work) ou stakers (nas blockchains Proof-of-Stake). 
6. 6. A transação é finalizada pela distribuição da atualização pela rede.

Como a Blockchain é Protegida?

A natureza do hash nas redes blockchain torna tudo imutável. O bloco A aponta para o bloco B, o bloco B aponta para o bloco C, e assim por diante. Esse sistema torna impossível falsificar um bloco sem alterar toda a cadeia. Se você mudar qualquer coisa no bloco, isso afetará o hash do bloco e o bloco seguinte, que deveria apontar para o anterior, se tornará inválido. 

Mas apenas o hashing não seria suficiente para proteger adequadamente a rede. Os computadores contemporâneos são muito rápidos e conseguem calcular milhares de hashes por segundo, então, teoricamente, um malfeitor pode adulterar o hash de um bloco e depois calcular e alterar os hashes dos blocos seguintes para ocultar a fraude. 

Mecanismos de consenso 

Para evitar esse tipo de adulteração, cada blockchain usa um processo específico de validação, chamado mecanismo de consenso. Isso significa que, para qualquer coisa acontecer na rede, seus usuários precisam chegar a um acordo ou consenso. 

Os protocolos de consenso mais comuns são Proof-of-Work e Proof-of-Stake. Em ambos, os nós precisam verificar se o novo bloco atende aos requisitos do mecanismo de aprovação escolhido para ser adicionado à cadeia. Se os requisitos forem válidos, o bloco passa a fazer parte da cadeia e os nós continuam adicionando mais blocos. Se o consenso não for possível, o processo de adição de novos blocos para até que a causa do problema seja descoberta e resolvida. 

Pode acontecer de nós diferentes considerarem blocos diferentes como válidos e, nesse caso, a cadeia mais longa será considerada a blockchain principal e a mais curta será descartada. 

O processo não leva muito tempo, já que todos os cálculos são feitos pelos computadores. Por exemplo, na blockchain do Bitcoin, leva cerca de 10 minutos para calcular a prova e adicionar o bloco. A frequência de validação torna ainda mais difícil adulterar os ativos. Em redes enormes como Bitcoin ou Ethereum, que contêm centenas de milhares de blocos, é praticamente impossível manipular a cadeia.  

A única forma de grandes blockchains serem falsificadas é se mais de 51% dos participantes do processo de validação decidirem reescrever o ledger. Nesse caso, eles poderão inserir e aprovar quaisquer dados e fazer o que quiserem com a transação, até mesmo gastar duas vezes os mesmos tokens ou removê-los da cadeia. 

Conclusão 

A tecnologia blockchain permite que as pessoas criem sistemas confiáveis para registrar qualquer tipo de dado e remove qualquer tipo de autoridade dessas operações. Os usuários dependem exclusivamente dos dados e da tecnologia para garantir a autenticidade das informações. 

Diferentes tipos de instituições sociais ao redor do mundo estão começando a entender esse poder e a adotar a tecnologia blockchain. Ela é usada principalmente para a transferência segura de informações pessoais por instituições financeiras, governos, saúde e tecnologia.