A TECNOLOGIA BLOCKCHAIN

1) O que é blockchain?                        

Desde sua popularização em 2008, com o artigo de Satoshi Nakamoto (embora a ideia de blockchain exista há mais tempo, ela ficou amplamente associada ao Bitcoin), a blockchain tem evoluído para se tornar uma das tecnologias mais transformadoras do século XXI. Ela é uma estrutura descentralizada, baseada em criptografia e consenso distribuído. Apesar de estar diretamente ligada às criptomoedas, seu uso vai muito além. Blockchain não é Bitcoin!

2) Como funciona uma blockchain?

A blockchain é composta por blocos de informações que estão conectados entre si, formando uma corrente. Cada bloco contém dados (como transações financeiras, contratos inteligentes ou registros de propriedade). No caso do Bitcoin, sua blockchain contém os dados das transações, informando qual carteira enviou bitcoin, qual carteira recebeu e quando a transação ocorreu.

Uma vez que o bloco está completo, é criada uma assinatura única, chamada de hash. Ela é única no sentido que, se alguma informação do bloco for modificada, o hash também muda. A função matemática hash é tal que, dado um “input” arbitrário, ou seja, um conjunto de dados, ela retorna um valor único de tamanho fixo. A função hash do Bitcoin, por exemplo, é a SHA-256.

O próximo bloco deve conter o hash do bloco anterior, o que garante a imutabilidade dos dados. Caso alguém tente modificar um bloco antigo, todos os blocos seguintes serão invalidados devido a mudança do hash. Isso garante a segurança e autenticidade da rede.

Para visualizar como o hash é gerada e como os blocos se conectam, podemos utilizar o site:

https://andersbrownworth.com/blockchain/blockchain

3) Como os blocos são verificados?

Existem dois modelos principais de validação: Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS).

Proof of Work (PoW)

No Proof of Work, a validação do bloco é feita utilizando tentativas computacionais sucessivas (tentativa e erro) para resolver um problema matemático complexo. Uma vez que um dos participantes da rede resolva o problema (são os chamados mineradores), os validadores da rede irão verificar se a solução está correta. Uma vez verificado, o bloco é registrado na rede e um novo bloco será criado, contendo a hash do anterior para garantir a integridade e continuidade da rede. Pode-se pensar em um jogo de cubo mágico. Resolvê-lo é uma tarefa complexa. Esse é o minerador, que será recompensado com o pagamento da moeda correspondente (mecanismo de incentivo), que será criada no momento da validação. Os validadores apenas precisam verificar se cada face possui apenas uma cor. Chegando ao consenso, o bloco é adicionado à blockchain e o processo se repete. A rede do Bitcoin funciona nesse modelo e cada bloco demora em média aproximadamente 10 minutos para ser gerado. No Bitcoin, as recompensas da rede caem pela metade a cada 210.000 blocos gerados (o chamado halving).

O maior problema desse modelo é a necessidade de um grande poder computacional e consequentemente um alto consumo energético. Isso implica ainda que, nesse modelo, as transações são lentas, afetando a escalabilidade, como é o caso do Bitcoin.

Por outro lado, esse alto custo para minerar acaba tornado o modelo extremamente seguro, já que o custo computacional para hackear toda a rede é absurdamente grande. O número de tentativas de gerar o novo bloco (hash) por segundo é chamado de hash rate ou hash power. Ele serve como uma medida da dificuldade em hackear a rede.

Proof of Stake (PoS)

O Proof of Stake surgiu como uma alternativa mais eficiente ao PoW, eliminando a necessidade de um elevado consumo energético. Em vez de mineradores, temos validadores, que bloqueiam uma certa quantidade de tokens como garantia (stake). Quanto maior o stake e o tempo que o usuário mantém suas moedas bloqueadas, maior a chance de ser escolhido para validar um bloco. O validador recebe uma parte das taxas pagas nas transferências (mecanismo de incentivo).

Os outros participantes da rede irão verificar se o bloco criado está correto. Caso o bloco seja inválido, ou seja, se o validador tentar fraudar o sistema, ele pode peder um percentual das suas moedas em stake. O maior problema desse modelo é a vulnerabilidade no caso de redes pequenas ou pouco populares. Por terem poucos participantes, é mais fácil um ataque malicioso. Existe também um risco maiores de centralização, já que o detentor de mais tokens tem mais poder na rede.

Devido a necessidade de velocidade no processamento das informações nas blockchains, esse é atualmente o modelo mais utilizado. A rede Ethereum migrou para Proof of Stake em 2022, após a atualização conhecida como “Merge” (Ethereum 2.0).

4) As vantagens das blockchains

Uma das principais características da tecnologia blockchain é a descentralização. Isso significa que não há a necessidade de uma autoridade central para validar transações ou armazenar os dados. As informações são distribuídas entre todos os participantes da rede. Isso torna a rede mais segura e resistente a falhas ou censura.

Em uma blockchain pública, qualquer pessoa pode verificar qualquer informação ou transação que ocorreu a qualquer momento, garantindo transparência e aumentando a confiança no sistema contra fraudes ou manipulações.

Como falamos anteriormente, cada bloco de dados contém um código único (hash), gerado a partir das informações contidas nele. Esse hash está conectado ao bloco anterior. Logo, qualquer alteração invalidaria toda a cadeia. Isso garante a imutabilidade dos dados.

Ao utilizar blockchain, podemos eliminar intermediários (agente de confiança), como bancos ou cartórios, por exemplo, tornando processos mais rápidos e baratos.

5) Conclusão

Embora as criptomoedas como Bitcoin e Ethereum sejam as aplicações mais conhecidas dessa tecnologia, o impacto do blockchain vai muito além. Ele já está revolucionando setores como logística, saúde, governança e propriedade digital.

A tecnologia blockchain representa muito mais do que uma inovação tecnológica; ela está redefinindo a maneira como confiamos e realizamos transações no mundo digital. Sua capacidade de garantir segurança, transparência e descentralização está trazendo mudanças significativas no mundo em que vivemos.

Ou seja, estamos apenas no começo dessa revolução!