O que é blockchain: tecnologia blockchain

Nos últimos meses, o criptomoedas, NFTs e metaversos está crescendo. Ouvimos notícias tanto na televisão como nas redes sociais.

Parece que estas novas tecnologias vieram para ficar e que serão o futuro das moedas, da arte ou das interações sociais.

O que todos esses conceitos têm em comum? Todas estas tecnologias baseiam-se num termo muito particular: o blockchain ou o blockchain.

Neste artigo daremos uma introdução estendida sobre o que é blockchain, como funciona e quais projetos e aplicações utilizam essa tecnologia.

Fique e aprenda de uma vez por todas o que diabos é essa coisa de blockchain!

O blockchain é baseado em dois princípios básicos: descentralização e consenso . O objetivo desta metodologia é alcançar um método seguro, distribuído e eficiente de armazenamento de dados para que ninguém possa manipulá-los.

Vejamos isso com mais detalhes.

Um ponto muito importante desta tecnologia é a descentralização. Hoje em dia, a maior parte das informações é armazenada em servidores de grandes instituições privadas.

Por exemplo, temos todo o nosso dinheiro em bancos, que ainda são um sistema centralizado controlado por uma única empresa multibilionária.

Graças ao blockchain, obtemos democratizar toda essa informação . Os dados não dependem mais de uma empresa central, mas são distribuídos dentro de uma rede e controlados pelos próprios participantes da rede. Esses participantes são chamados de nós da rede.

Vejamos um exemplo. Todos nós conhecemos bitcoin. Bitcoin é uma criptomoeda baseada na tecnologia blockchain. Nesse caso eles são os próprios nós da rede, ou seja, você, eu e o resto das pessoas como nós que têm seu dinheiro em bitcoin.

Desta forma, não somos controlados por grandes empresas financeiras, mas sim pela própria rede bitcoin que se regula graças aos seus participantes.

Você percebe as vantagens que isso acarreta? Já não são os bancos que decidem sobre as nossas finanças.

Os sistemas descentralizados fazem uso do que é conhecido como Ponto a ponto (P2P) . Isto não é novo. Você se lembra de quando usamos o Emule para baixar filmes ou músicas?

Esses arquivos não estavam em um servidor central, mas eram os próprios usuários do Emule que tinham os diferentes arquivos e baixamos os filmes que outros usuários tinham.

A tecnologia Blockchain funciona da mesma forma. Continuamos com o exemplo do bitcoin (mais tarde veremos muitas outras aplicações).

Um sistema monetário funciona basicamente registrando todas as transações que ocorrem com aquela moeda. Bitcoin funciona da mesma forma. Todos os nós participantes estão ouvindo as transações que ocorrem e registrando-as.

Por ser uma rede P2P, se algum dos nós falhar o sistema continua funcionando, pois há muitos outros funcionando.

Todas as transações são atualizadas pelos próprios nós. Mas há um problema. Como ordenamos essas operações?

Cada nó possui seu próprio horário interno do computador. Portanto, não podemos saber qual transação ocorreu antes. Poderíamos tentar sincronizar todos os computadores, mas seria um problema muito complexo.

A solução blockchain consiste em criar o que conhecemos como blocos. Quer dizer, agrupamos as transações que ocorreram em uma determinada janela de tempo em um bloco de informações.

Portanto, o trabalho dos diferentes nós da rede seria ouça as transações que ocorrem e agrupe-as em blocos . Além disso, também devem validar a referida operação, verificando se ela pode acontecer.

Agora só falta decidir qual bloco consideramos válido, já que todos os participantes da rede bitcoin estão ouvindo e criando blocos para as mesmas transações.

Poderíamos usar algum sistema de votação para escolher o bloco final. No entanto, isso pode representar um problema de segurança.

O mesmo computador poderia participar da votação diversas vezes, fazendo-se passar por diferentes nós usando IPs virtuais. Isso é conhecido como Ataque Sybil . Como resolvemos esse problema de segurança?

A solução encontrada é pagar um custo computacional para adicionar um bloco de informações para a rede.

Se um computador personificar vários computadores então terá que realizar um custo computacional muito maior e, portanto, os outros nós irão executá-lo mais rapidamente.

Isso é conhecido como prova de trabalho ou em inglês, prova de trabalho (PANCADA).

A prova de trabalho deste tipo de redes consiste em encontrar um número aleatório que atenda a determinadas regras. Vamos nos aprofundar neste conceito.

Antes de explicar como funciona o POW, é importante explicar alguns conceitos anteriores sobre criptografia.

Em criptografia falamos sobre função hash como uma operação matemática que converte qualquer tipo de informação em uma única sequência de valores.

Por exemplo, se pegarmos um texto, esse texto terá uma sequência associada de números e letras quando o passarmos pelo cerquilha . Basta trocar uma vírgula, essa sequência de valores já é completamente diferente.

Essas operações matemáticas são amplamente utilizadas na criptografia moderna. A tecnologia Blockchain faz uso de uma destas funções de criptografia: o SHA-256 .

O que essas operações têm a ver com comprovante de trabalho?

O custo computacional que mencionamos utiliza este conceito de criptografia para evitar o ataques de sibilas .

Uma vez que um nó possui um bloco, para adicioná-lo à rede principal ele deve resolver o seguinte problema criptográfico:

O novo bloco de informações é transformado em uma sequência de valores chamada hash por meio da função SHA-256 que acabamos de explicar.

Além das informações do próprio bloco (no caso do bitcoin, as diferentes transações ocorridas em um determinado intervalo de tempo), um número aleatório único denominado agora .

O problema criptográfico consiste em encontrar o nonce que, junto com as informações do bloco, gera um hash que começa com um determinado número de zeros.

Encontrar esse número ou nonce que faz o hash começar com muitos zeros é um problema realmente complicado de resolver.

Encontre o agora e adicionar o bloco à cadeia principal é conhecido como minerar um bloco.

Mas por que os diferentes nós gastaram seu poder computacional para extrair esses blocos de informação?

Obviamente para que a rede funcione deve haver algum incentivo para que os participantes queiram fazer este esforço computacional.

Quando um dos nós consegue resolver o quebra-cabeça criptográfico e adicionar o bloco minerado à cadeia principal, então esse participante é recompensado por meio de uma transação atribuída a ele que lhe dá uma quantia da criptomoeda, no caso, bitcoin.

Isso fez com que fossem geradas as chamadas fazendas de mineração. Sites com um grande número de processadores rodando 24 horas por dia para poder minerar e assim ganhar dinheiro adicionando blocos às redes de criptomoedas.

Tem havido muito debate sobre se este sistema de mineração é prejudicial ao meio ambiente. Existem outras alternativas à prova de trabalho que começam a ser aplicadas.

Um deles é o prova de aposta (POS) que na próxima versão do Ethereum será usado como substituto do POW. Isso significará que a referida criptomoeda não poderá mais ser extraída.

Em outro artigo falaremos com mais profundidade sobre essas novas metodologias. ecológico do que prova de trabalho.

Já vimos o que são redes descentralizadas e como funciona a mineração dentro da tecnologia blockchain.

Ainda temos uma última questão para resolver. Como podemos garantir que esses blocos sejam imutáveis ​​e não possam ser alterados?

Acontece que além do agora e o hash do bloco anterior também é incorporado aos dados do bloco. Isso faz com que cada bloco se relacione com seu bloco anterior e seguinte, criando a famosa cadeia de blocos ou blockchain.

Se alguém for capaz de alterar qualquer um dos blocos da cadeia então seu hash mudará e não corresponderá mais ao hash incorporado no próximo bloco, alterando toda a cadeia e quebrando as relações entre os blocos desde o hashes Eles não corresponderão mais.

Você precisaria ter acesso a 51% de todos os nós da rede para poder quebrar a segurança e modificar os blocos como desejar. Tornado impossível na maioria dos blockchains devido ao enorme número de nós que essas redes incorporam.

Para explicar e para que você possa entender como funciona um blockchain, usamos um exemplo bem conhecido como o bitcoin. No entanto, esta tecnologia é aplicável a um número infinito de setores diferentes. Vejamos alguns exemplos.

O primeiro exemplo, como não poderia deixar de ser, são as criptomoedas. Vimos como o bitcoin funciona, mas existem muitas outras moedas digitais descentralizadas que usam seu próprio blockchain, como Ethereum, BNC ou Polkadot.

Nos últimos meses, os tokens não fungíveis ou NFTs ganharam muita popularidade.

Os tokens não fungíveis estão relacionados a ativos digitais como a arte digital que, graças ao blockchain, podem representar algo único, garantindo sua autenticidade.

O proprietário desse ativo digital é único e pode ser verificado, pois essa informação está no blockchain (no caso de NFTs, normalmente no Ethereum).

Isso permite que compras e vendas sejam feitas como se se tratasse de arte física, como pinturas ou esculturas.

Contratos inteligentes ou contratos inteligentes , são contratos entre duas pessoas físicas que não podem ser quebrados, pois estão na forma de código dentro do blockchain.

Por exemplo, imagine que desenhamos um NFT e queremos criar um contrato inteligente que diz que cada vez que o nosso NFT é vendido, recebemos uma comissão de 5%.

Este contrato é armazenado eternamente no blockchain. É imutável e ninguém poderá alterá-lo, por isso sempre que o NFT que criamos for vendido, receberemos essa comissão.

As finanças descentralizadas procuram substituir as finanças tradicionais por um sistema muito mais transparente e descentralizado.

Estes fazem uso do que vimos anteriormente, contratos inteligentes, para poder conceder empréstimos. As condições do referido contrato serão imutáveis ​​​​e públicas graças ao facto de estar em blockchain.

Os DeFis permitem que as ferramentas financeiras não sejam mais controladas por bancos, identidades privadas multimilionárias, mas sejam geridas pela rede de nós em que todos nós podemos participar.

DAOs são organizações totalmente controladas por contratos inteligentes hospedados em um blockchain. Isto permite a criação de organizações muito mais transparentes, autogeridas e eficientes.

Todas as informações da referida organização seriam públicas e todos poderiam acessá-las. Além disso, os contratos entre organizações também seriam descentralizados e imutáveis.