Blockchain é o nome dado a uma tecnologia específica de registro de informações a partir de cadeias de blocos protegidos por criptografia.
No ramo das moedas virtuais, cada bloco contém um registro de transações efetuadas na rede. No caso do Bitcoin, a cada 10 minutos um novo bloco é formado na rede blockchain, contendo as transações atuais realizadas. Essas transações nada mais são do que as transferências de Bitcoins feitas entre os usuários da rede.
Além de conter os registros de transações, os blocos também possuem dois hashs. Hash é como se fosse uma identidade, é um código que representa informações. Em cada bloco da rede Bitcoin, um hash é responsável por identificar as informações que estão naquele bloco, e o outro hash é responsável por identificar todas as informações dos blocos anteriores.
Cada bloco na rede blockchain está interligado com outros blocos:
A quantidade de informações de cada bloco na rede Bitcoin corresponde a 1 Mb de dados.
Como esses blocos são criados na prática? Quem valida essas transações?
Como já comentamos, o tempo para a criação de um bloco é de aproximadamente 10 minutos no blockchain utilizado para o Bitcoin. Durante esse tempo, diversos computadores espalhados pelo mundo (também chamados de mineradores) tentam resolver complexos problemas matemáticos para garantir a autenticidade das transações efetuadas.
Quando um computador consegue encontrar a solução para o problema matemático, ele informa a solução para os demais, que validam para ver se está correto. Uma vez validado, esse novo bloco é criado e adicionado na rede.
Como cada bloco contém não apenas um hash referente às suas transações, mas também um hash referente às transações antigas realizadas na rede, cada novo bloco adicionado valida novamente todos os blocos anteriores. Isso significa que quanto mais antigo um bloco, mais confirmações ele obteve, e consequentemente mais difícil é de adulterar esse bloco.
Onde ficam armazenados esses blocos da cadeia blockchain?
Em full-nodes. Full node é o nome dado ao conjunto histórico completo de um blockchain. Qualquer pessoa pode decidir rodar um full node em seu computador (desde que tenha espaço em disco suficiente). Quanto mais full nodes, maior a quantidade de cópias que a rede possui, o que fortalece e torna a rede mais segura.
Na prática, portanto, os blocos do blockchain Bitcoin estão armazenados em diversos computadores espalhados pelo mundo todo.
O que acontece se alguém tenta adulterar uma transação em um bloco?
Como qualquer pessoa pode rodar um full node, teoricamente qualquer um pode adulterar uma transação no seu registro, porém esse registro não seria validado pelos demais nodes da rede, que considerariam esse blockchain inválido.
A única maneira de fraudar a rede Bitcoin é possuindo mais de 50% de todo o poder computacional (hash power) da rede.
É dessa forma que a segurança do sistema é garantida. Esse modelo faz com que o blockchain seja um sistema descentralizado, ou seja, sem um ponto central de comando.
Os sistemas bancários são centralizados, pois cada banco é o responsável por validar e registrar as informações de todos os clientes. Os clientes, por sua vez, precisam confiar no banco.
O sistema blockchain é mais seguro pois se um hacker quiser invadir ou adulterar a rede Bitcoin, precisará atacar milhares de computadores e redes espalhadas no mundo todo. Mesmo assim, a rede poderia realizar um fork e ignorar as ações do hacker, optando por escolher outros blocos.
Para invadir um banco, basta atacar um único sistema, o sistema central do banco. Isso torna os sistemas bancários mais vulneráveis.
Além disso, a tecnologia blockchain utiliza mais de uma camada criptográfica, tornando praticamente impossível qualquer tentativa de ataque.
Além disso, todas as transações ocorridas na rede são públicas e podem facilmente ser acessadas por qualquer pessoa, garantindo o máximo de transparência.
Essa característica intrínseca do blockchain de registrar informações de forma segura não se limita a transações financeiras, podendo ser utilizada para qualquer aplicação, desde registros médicos até cadeia de suprimentos alimentícios.
Diferentes criptomoedas, diferentes blockchains
Apesar de utilizar o Bitcoin como exemplo nesse artigo, o conceito de blockchain pode ser implementado em qualquer rede. Outras criptomoedas como Ethereum e Cardano possuem suas próprias blockchains independentes, que seguem suas próprias regras.
As principais diferenças entre uma blockhain e outra são o protocolo de consenso utilizado (Proof of Work, Proof of Stake, etc.), linguagem de programação utilizada (C++, Rust, Haskell, etc.), arquitetura para atingir escalabilidade (sharding, interação com camadas secundárias, etc.), e recursos adicionais. Muito estudo tem sido feito em torno das melhores tecnologias para blockchains eficientes, e esse é um dos motivos de existirem tantos projetos.
Apesar dessas diferenças, os conceitos chave permanecem os mesmos para diferentes blockchains, que são: descentralização, imutabilidade, segurança, transparência e resistência à censura.
Explicando a Criptografia na Blockchain
Um aspecto fundamental da blockchain é a criptografia, que garante a segurança e a integridade dos dados. Imagine a criptografia como um cadeado complexo em cada bloco da cadeia. Cada cadeado tem uma chave única, conhecida como chave privada, que apenas o proprietário da informação possui.
Sem essa chave, é impossivelmente difícil alterar ou acessar as informações do bloco. Por exemplo, em uma transação de Bitcoin, essa chave privada é o que permite a um usuário enviar Bitcoin de forma segura, assegurando que apenas o destinatário correto possa receber e usar esses Bitcoins.
Exemplo Prático: Rastreamento na Cadeia de Suprimentos
Um exemplo prático da aplicação da blockchain é no rastreamento da cadeia de suprimentos. Vamos considerar o café, desde o plantio até a xícara. Através da blockchain, cada etapa do processo (colheita, processamento, transporte, e venda) pode ser registrada em blocos. Isso permite que os consumidores rastreiem a origem do café que estão bebendo, assegurando sua qualidade e origem ética. Empresas como a Starbucks já estão explorando essa tecnologia para trazer mais transparência aos seus produtos.
Atualmente, diversas empresas, bancos, universidades e governos estão estudando a tecnologia blockchain para tirar proveito das suas aplicações nos mais diversos ramos.
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