O que é Blockchain: Como Funciona a Tecnologia de Registro Distribuído

O que é blockchain e como funciona

Tendo surgido como base para a primeira criptomoeda, o blockchain rapidamente se expandiu além do setor de criptomoedas. Ela atrai a atenção não apenas de desenvolvedores e investidores, mas também de representantes de empresas, de vários países ou de pessoas comuns. Hoje, o blockchain encontra-se em uma grande variedade de áreas: da logística à medicina.

Então por que a tecnologia de contabilidade distribuída é tão difundida? O que outras tecnologias não tinham antes do blockchain? Neste artigo, abordaremos os conceitos básicos do blockchain para gerenciar melhor como essa inovação pode ajudar a mudar muitos processos.

Introdução à Tecnologia Blockchain: Benefícios da Blockchain Descentralizada

O que é um blockchain em termos simples – é um banco de dados que consiste em blocos. Cada bloco é adicionado e contém informações que não podem ser alteradas ou excluídas. Em outras palavras, uma vez que a informação entra no blockchain, ela permanecerá lá para sempre. Além disso, o blockchain não possui centralização, ou seja, um único data center — ele fica localizado em vários servidores ou PCs ao redor do mundo.

 A continuidade da cadeia de blocos em sistemas de criptomoedas é garantida por vários mecanismos. Primeiro, cada bloco contém um hash do bloco anterior, o que cria um vínculo forte entre eles - é impossível alterar os dados em um bloco sem alterar todos os subsequentes. Em segundo lugar, mecanismos de consenso como Prova de Trabalho (PoW) ou Prova de Participação (PoS) garantem que novos blocos sejam adicionados somente após cálculos complexos terem sido realizados ou o consenso entre os participantes da rede ter sido alcançado, o que protege contra ataques. Além disso, o blockchain é descentralizado e, para comprometer a integridade da cadeia, os invasores precisam controlar uma grande parte da rede, o que é extremamente difícil. Essas medidas garantem a segurança e a estabilidade do sistema.

O interessante é que o blockchain como serviço de tecnologia não existe há muito tempo, mas hoje já é utilizado em diversas áreas. Blockchain foi originalmente descrito por Satoshi Nakamoto, o criador do Bitcoin e do blockchain. Em 2008, Satoshi lançou o Bitcoin White Paper, que descreveu a tecnologia de contabilidade distribuída em detalhes, e em 2009, o Bitcoin nasceu.

Em 2017, especialistas financeiros autorizados calcularam que a introdução do blockchain somente no setor bancário nos Estados Unidos reduziria os custos anuais de US$8 bilhões para US$12 bilhões, com um valor total de US$30 bilhões. O único problema é que, até o final de 2024, a implementação generalizada do blockchain ainda não ocorreu.

Como Funciona a Blockchain: Rede Blockchain e Transações Seguras

Blockchain também chamada de tecnologia de contabilidade distribuída por um motivo. Ao contrário de bancos de dados centralizados, o blockchain oferece a vantagem de operar em vários computadores ao redor do mundo, o que o torna descentralizado e aumenta sua resistência a diversos ataques à rede. 

Descentralização significa que a funcionalidade do blockchain não pode ser influenciada por nenhum grupo de pessoas: aqui, a rede é suportada por centenas ou milhares de computadores ao redor do mundo. Eles não podem excluir ou modificar informações nos blocos. O trabalho deles é manter o blockchain a funcionandorr e confirmando transações, cada uma das quais é verificada e registrada na rede distribuída.

Vale a pena considerar que blockchain não é apenas um banco de dados. Ela permite que criptomoedas funcionem, permitindo que usuários de blockchain troquem fundos entre si, ignorando intermediários como bancos.

Rede de Blockchain: Como as Transações na Blockchain São Validadas

Como funciona o mecanismo de consenso?

Consenso é o processo pelo qual se chega a um acordo entre os validadores de rede de que uma transação é válida ou confiável. Cada participante da rede deve chegar a um acordo sobre qual bloco adicionar à rede em seguida: se os validadores concordarem, um novo bloco a blockchain é adicionado.

Os mecanismos de consenso são parte integrante dos blockchains, pois não têm uma autoridade central que verifica as transações e mantém a integridade da rede. Muitas informações passam por blockchains todos os dias, algumas das quais podem ser maliciosas ou inapropriadas. Em blockchain para evitar depender de um único centro para confirmar transações, existem mecanismos de consenso que determinam quando os nós ou validadores chegam a uma opinião comum.

Existem diferentes mecanismos de consenso, mas três são os mais comumente usados:

• O primeiro, prova de Trabalho (PoW) é um mecanismo de consenso implementado na rede blockchain do Bitcoin. Usa recursos de computação para confirmar transações, o que significa que quanto mais computadores ou mineradores ASIC você tiver, maior a probabilidade de receber uma recompensa por adicionar um novo bloco;
• Prova de Participação (PoS) – os validadores de blocos são selecionados com base na quantidade de moedas que eles possuem. Curiosamente, esse mecanismo de consenso foi introduzido em 2011, e a primeira é uma criptomoeda baseada nele foi a Peercoin;
• Prova de Participação Delegada (DPoS) – os delegados votam para verificar as transações. Um mecanismo bastante raro que envolve a seleção de delegados: eles criarão novos blocos em nome daqueles que votaram neles. Entre as criptomoedas mais famosas que utilizam esse mecanismo, podemos destacar EOS e TRX.

Se você observar o mercado de criptomoedas hoje, o mecanismo de consenso mais comum é o Proof of Stake. Isso é compreensível: o PoS não requer muito poder computacional, como é o caso do PoW – uma quantidade suficientemente grande de tokens de blockchain na conta. Claro, pode-se dizer que, neste caso, todas as recompensas pela mineração no algoritmo PoS irão para grandes carteiras. Sim, mas a situação é exatamente a mesma com o algoritmo PoW, desde o surgimento das grandes empresas de mineração.

Rede de Blockchain: Como as Transações na Blockchain São Validadas

As transações na blockchain são validadas por um consenso descentralizado. Quando uma transação é feita, ela é agrupada em um "bloco" e transmitida à rede. Os nós (mineradores ou validadores) então competem para resolver um complexo problema matemático. O primeiro que resolveu provar seu trabalho (Proof-of-Work) e propõe o bloco para a rede. Outros nós verificam a solução e a validade das transações. Se a maioria concorda, o bloco é adicionado à cadeia de forma permanente e imutável, garantindo confiança sem um intermediário central

Vantagens do Blockchain: Por que a Tecnologia Blockchain é Importante

Agora vamos analisar os aspectos pelos quais muitas empresas e agências governamentais escolhem o blockchain:

• Descentralização. Como mencionado anteriormente, com a descentralização, embora a blockchain seja alimentada por muitos computadores ou nós ao redor do mundo. Essa abordagem permite que a rede seja mais resiliente a ataques externos, e a falha de um computador/nó não resultará no desligamento da rede e não afetará sua operação de forma alguma. Cada bloco de dados no blockchain vincula-se ao anterior por meio de um hash, o que aumenta sua segurança e imutabilidade;
• Blockchain oferece transparência. Aqui estamos falando do que é a blockchain pública, nas quais quase todas as criptomoedas operam. Todos os participantes da rede podem ver o que está acontecendo dentro dela: transações, taxas, número de detentores, etc. O hash de dados de de blockchain em transações torna o processo transparente e permite a fácil verificação de sua autenticidade sem revelar informações desnecessárias;
• Imutabilidade de dados. Considera-se um dos aspectos mais poderosos do blockchain a sua capacidade de garantir a imutabilidade dos dados. Depois que uma transação é gravada em um bloco que é adicionada à cadeia, ela não pode ser alterada ou excluída sem que se torne óbvia. Isso protege contra manipulação e falsificação. Qualquer tentativa de alterar os dados resulta em uma incompatibilidade de hash, que é imediatamente detectada pelos participantes da rede;
• Eficiência. Devido à automação total e à capacidade de acelerar vários processos, o blockchain tem a capacidade de aumentar significativamente a eficiência e a velocidade de várias operações. Por exemplo, se estivermos falando do setor financeiro, transferir dinheiro custará muito menos e levará menos tempo em criptomoedas do que em moeda fiduciária. Ao mesmo tempo, cada transação recebe automaticamente um hash único, o que ajuda a identificá-la na cadeia e evitar erros;
• Taxas reduzidas. De fato, devido ao fato de não haver intermediários na forma de um banco entre o remetente e o destinatário, o blockchain permite que você economize em comissões. Considerando que os pagamentos podem ser internacionais, a economia será significativa. Ao mesmo tempo, cada transação recebe automaticamente um hash único, o que ajuda a identificá-la na cadeia e evitar erros;
• Não há necessidade de confiança. No blockchain, não há necessidade de confiança entre os participantes da rede, pois a segurança e a confiabilidade dos dados são garantidas por algoritmos matemáticos, criptografia e mecanismos de consenso. O hash de cada transação desempenha um papel fundamental na criação desse sistema de confiança: sua imutabilidade e exclusividade confirmam a integridade dos dados e eliminam a necessidade de controle de terceiros.

Características da Tecnologia Blockchain: Segurança e Transparência

A segurança e a transparência são pilares da blockchain. A segurança é garantida por criptografia avançada e consenso distribuído: para adulterar um bloco, um invasor precisaria controlar mais de 51% de toda a rede, uma tarefa praticamente impossível. Já a transparência é inerente, pois todo participante pode auditar o histórico completo de transações, que é público e verificável. Essa combinação única cria um sistema "trustless", onde a confiança é estabelecida pela tecnologia, e não por uma entidade central.

Tipos de Blockchain: Blockchain Pública vs Blockchain Privada

Blockchain público

A primeira variação da tecnologia de contabilidade distribuída, que pressupõe uma rede completamente aberta para qualquer pessoa usar. Em tal blockchain, qualquer um pode criar um nó e começar a verificar transações, recebendo uma recompensa por isso. Um blockchain público não requer permissão, proporcionando assim um alto nível de transparência e deste modo a blockchain cria confiança com os usuários.

• Vantagem – descentralização máxima;
• Desvantagens: altos custos de manutenção da rede (por exemplo, para Prova de Trabalho), problemas de escalabilidade devido ao grande número de participantes e transações.

Exemplos: Bitcoin, Ethereum, Tron.

Blockchain Privado

Normalmente, um blockchain privado é usado dentro de uma única empresa ou organização. Como as informações no blockchain não podem ser alteradas e muitos processos são realizados automaticamente, esta é a melhor solução para corporações. Em blockchains privadas, os participantes precisam obter permissão para ingressar, e o acesso aos dados geralmente é restrito.

• A vantagem é o aumento da confidencialidade e do controle sobre os dados, o que torna o blockchain privado conveniente para uso onde as informações precisam ser armazenadas e protegidas;
• A desvantagem é que esses blockchains geralmente são centralizados, o que significa que são mais suscetíveis a ataques externos, além de serem muito menos confiáveis do que as redes públicas.

Exemplo: Hyperledger Fabric é um exemplo de plataforma de blockchain para criação de blockchains privadas.

Consórcio Blockchain

Este é um tipo híbrido de rede, o que implica na gestão e participação de diversas organizações ao mesmo tempo. Um consórcio de blockchain combina os benefícios das redes públicas e privadas, oferecendo acesso parcial às informações e controle da rede.

• Vantagem – Adequado para fins corporativos onde várias organizações podem gerenciar o blockchain em conjunto, proporcionando um equilíbrio entre descentralização e controle;
• Desvantagem: Pode haver problemas de coordenação e gestão entre os membros do consórcio.

Exemplo: R3 Corda e Enterprise Ethereum.

Uso da Blockchain: Aplicações da Tecnologia em Diferentes Setores

Em geral, o blockchain pode ser implementado em quase todos os processos existentes, se você tentar. Mas destacaremos as principais áreas onde o blockchain é mais integrado ou adequado para elas.

Criptomoedas

A primeira e mais bem-sucedida aplicação da tecnologia blockchain: aqui ela é a base para transparência e segurança. Em essência, se as criptomoedas não fossem baseadas em blockchain, estaríamos diante de:

• Com o fato de que as criptomoedas podem nunca “decolar”. Quem precisa de dinheiro eletrônico sem garantias de segurança?
• Mesmo que tivessem ganhado popularidade, teria sido muito mais fácil fraudar criptomoedas sem blockchain, o que teria sido aproveitado pelos golpistas;
• Não está claro como as comissões seriam determinadas e se haveria alguma.

Identificação Digital

No mundo de hoje, onde os dados podem ser facilmente falsificados, o blockchain fornece uma identidade digital imutável para qualquer coisa que possa ser verificada sem complicações. Por exemplo, o blockchain pode ser usado para verificar identidade ao votar, acessar serviços bancários ou até mesmo fornecer identificação em sistemas eletrônicos de saúde. Isso ajuda a evitar roubo de identidade e vazamento de informações e garante informações verificadas.

Setor bancário

Depois das criptomoedas, é a área mais indicada para uso porque:

• Realizando transferências rápidas e baratas. As transferências internacionais modernas podem levar muito tempo (de 3 a 5 dias) e também custar muito - até 1% do valor. Houve um caso em que uma transação de bitcoin no valor de cerca de US$ 280 milhões custou apenas US$ 0,04;
• Processamento rápido de transações e capacidade de automatizar processos. O uso do blockchain permite que organizações financeiras se livrem de papelada complexa, porque é transparente e qualquer transação pode ser rastreada. Ao mesmo tempo, é possível auditar o pessoal, ou seja, direcionar os recursos para algumas outras necessidades;
• Garantir a imutabilidade das transações. Em outras palavras, as informações no blockchain não podem ser adulteradas ou falsificadas de forma alguma. Isso não é algo que os modernos data centers bancários podem se gabar, onde as coisas acontecem regularmente de forma retroativa;
• No setor bancário, existe um processo chamado reconciliação. Sua essência está na coordenação e verificação de dados. Devido ao fator humano e à troca bidirecional de informações, a reconciliação leva muito tempo. O blockchain é um sistema que resolve esse problema acelerando todo o processo e tornando as transações mais rápidas.

Voto

É simples: o uso de blockchain é um tipo de aplicação que garante que os dados de votação sejam imutáveis e abertos à auditoria, o que reduz significativamente a probabilidade de fraude. É claro que isso não é particularmente interessante para nenhum país do mundo, mas a ideia é definitivamente boa.

Gestão da cadeia de abastecimento

O blockchain também pode desempenhar um papel importante no gerenciamento da cadeia de suprimentos, proporcionando transparência completa em todas as etapas do movimento de mercadorias. Isso permite que você rastreie a origem dos produtos, sua qualidade, prazo de validade e identifique qualquer possível falsificação ou prática desleal.

Contratos inteligentes

Contratos inteligentes são programas que são executados automaticamente quando condições predefinidas são atendidas. Eles fornecem automação completa de processos, eliminando a necessidade de intermediários como bancos ou escritórios de advocacia. Contratos inteligentes permitem que você crie acordos condicionais que entram em vigor automaticamente quando certas condições são atendidas (por exemplo, transferência de dinheiro ao confirmar a entrega de mercadorias). Isso acelera significativamente os processos, reduz custos e aumenta a segurança, já que os termos do contrato são pré-programados no código e sua implementação não depende de intervenção humana.

Serviços de Blockchain: Amazon Managed Blockchain e Outras Plataformas

Adotar a blockchain corporativa ficou mais simples com serviços gerenciados. Plataformas como a Amazon Managed Blockchain permitem que empresas criem e gerenciem redes escaláveis usando frameworks populares como Hyperledger Fabric e Ethereum, sem a complexidade de infraestrutura. Outras, como IBM Blockchain e Azure Blockchain Service, oferecem soluções similares. Esses serviços reduzem drasticamente o custo e o tempo de implantação, permitindo que as empresas se concentrem em desenvolver aplicações inovadoras para logística, rastreamento e contratos inteligentes.

Blockchain na Indústria de Jogos: NFTs e Tecnologia Blockchain em RV

As tecnologias de blockchain para criar melhores resultados estão sendo cada vez mais utilizadas na indústria do entretenimento, especialmente em jogos e realidade virtual (RV). A combinação de transparência, descentralização e imutabilidade de dados faz do blockchain uma ferramenta poderosa para melhorar a operação de plataformas de jogos, a interação entre jogadores e a criação de ativos digitais exclusivos.

NFTs e ativos no jogo

Um dos exemplos mais marcantes do uso do que é uma blockchain em jogos é o conceito de NFT (tokens não fungíveis). Os NFTs permitem a criação de objetos digitais exclusivos: personagens, armas, roupas e outros elementos que um jogador pode possuir, vender ou usar em diferentes jogos.

Exemplo: NFTs permitem que jogadores ganhem dinheiro vendendo itens raros do jogo em plataformas blockchain. Este modelo é usado ativamente em projetos como Axie Infinity ou Decentraland.

Benefícios do NFT para a indústria de jogos:

• Propriedade total. O jogador se torna o único proprietário do ativo digital graças aos registros no blockchain.
• Portabilidade. Graças às plataformas descentralizadas de blockchain, os ativos podem ser usados em diferentes jogos e aplicativos.
• Proteção contra fraudes. Algoritmos de blockchain evitam que ativos sejam duplicados ou hackeados.

Mecânica transparente e honesta

O blockchain surgiu ajudando a tornar a mecânica do jogo justa para todos os participantes. Por exemplo, contratos inteligentes podem ser usados para garantir que regras, como distribuição vencedora, sejam seguidas sem intervenção de terceiros.

Exemplo: plataformas baseadas em soluções de blockchain, como a Gala Games, garantem que os eventos ou resultados dos jogos não possam ser adulterados e que seus algoritmos estejam abertos para auditoria.

Jogos de jogar para ganhar

Outra área em que o blockchain está se tornando um elo fundamental é em jogos com um modelo econômico de jogar para ganhar. Eles permitem que os jogadores ganhem recompensas por atividades no jogo na forma de criptomoedas ou NFTs. Isso muda completamente a abordagem da jogabilidade, transformando os jogos de um hobby em uma fonte de renda.

Exemplo: Em jogos como Sandbox, os usuários podem ganhar tokens criando conteúdo ou participando de eventos.

Impacto nas plataformas de RV

As tecnologias de blockchain para registro estão sendo ativamente implementadas na realidade virtual. Com a ajuda do blockchain você pode:

• Gerencie imóveis virtuais. Por exemplo, no metaverso Decentraland, os usuários podem comprar, vender ou arrendar lotes de terras virtuais.
• Crie perfis de usuário seguros. Isso evita roubo de identidade ou falsificação de identidades em mundos virtuais.

Conclusão

A tecnologia Blockchain é uma das principais tecnologias revolucionárias que trouxe muitas novidades, algumas até imperceptíveis, para a vida cotidiana dos usuários da Internet. Atualmente, o facto de usar a tecnologia blockchain oferece contabilidade distribuída tem um grande impacto em muitas áreas da vida, e não há pré-requisitos para que isso acabe.

A cada ano surgem novas oportunidades para a aplicação da tecnologia blockchain, portanto seu desenvolvimento não irá parar no futuro próximo.

Se você quiser entender o blockchain com mais detalhes, aqui estão alguns recursos que ajudarão você a fazer isso:

1. Satoshi Nakamoto: Bitcoin: Um sistema de dinheiro eletrônico ponto a ponto;
2. Andreas Antonopoulos: "Dominando o Bitcoin";
3. Don e Alex Tapscott: "Revolução Blockchain";

Perguntas frequentes (FAQ):

1. Como funciona a blockchain e por que a tecnologia blockchain é importante para o futuro?

A blockchain é um livro-razão digital descentralizado e imutável que registra transações em blocos encadeados criptograficamente. Sua importância para o futuro está na capacidade de eliminar intermediários, aumentar a transparência e criar confiança em processos digitais, revolucionando setores como finanças, supply chain e governança.

2. Qual é a diferença entre rede blockchain pública e rede blockchain privada em termos de segurança?

Uma blockchain pública (ex.: Bitcoin, Ethereum) é aberta a qualquer pessoa, e a segurança é garantida por uma vasta rede anônima e incentivos econômicos (ex.: mineração). Já uma blockchain privada é permissionada, onde apenas participantes autorizados podem validar transações. A segurança é baseada em controle de acesso e identidade conhecida, sendo mais centralizada, porém com maior privacidade e eficiência para as empresas.

3. Como utilizar a blockchain para melhorar processos empresariais e reduzir custos?

A blockchain melhora processos ao automatizar a confiança e a reconciliação de dados. Por exemplo, em uma cadeia de suprimentos, ela fornece um rastreamento transparente e à prova de falsificação de produtos, reduzindo fraudes, custos com auditoria e intermediários. Contratos inteligentes automatizam acordos, acelerando transações e eliminando papelada.

4. Quais são os principais benefícios da blockchain para transações financeiras seguras?

Os principais benefícios são: Imutabilidade (as transações não podem ser alteradas), Transparência (podem ser auditadas por todas as partes), Descentralização (reduz o risco de um ponto único de falha) e Criptografia (protege os dados sensíveis). Isso resulta em menor fraude, custos de processamento mais baixos e liquidação quase instantânea.

5. Como a rede de blockchain garante que as transações na blockchain sejam imutáveis?

A imutabilidade é garantida pela criptografia e pelo encadeamento dos blocos. Cada bloco contém um hash (uma impressão digital única) do bloco anterior. Se alguém tentar alterar uma transação em um bloco, o hash desse bloco mudaria, invalidando todos os blocos subsequentes e quebrando a cadeia. Como a cadeia é distribuída por milhares de nós, alterá-la exigiria controlar a maioria da rede, o que é computacionalmente inviável.

6. Por que o Bitcoin é considerado a primeira aplicação bem-sucedida da tecnologia blockchain?

O Bitcoin foi a primeira aplicação a resolver o problema do "gasto duplo" em dinheiro digital de forma descentralizada, sem banco central. Ele combinou com sucesso a tecnologia blockchain, a criptografia é um mecanismo de consenso (Proof-of-Work) para criar um sistema monetário eletrônico peer-to-peer seguro e funcional, provando a viabilidade prática do conceito.

7. Que características da tecnologia blockchain a tornam ideal para contratos inteligentes?

As características ideais são: Execução Automatizada (o código é executado automaticamente quando as condições são atendidas), Imutabilidade (as regras do contrato não podem ser alteradas após a implantação), Descentralização (é executado em uma rede confiável, não sujeita a controle unilateral) e Transparência (o código é verificável por todas as partes).

8. Como serviços de blockchain como Amazon Managed Blockchain ajudam empresas?

Eles ajudam simplificando a complexidade operacional. As empresas não precisam provisionar servidores, configurar software de rede ou gerenciar certificados de criptografia. O serviço gerencia automaticamente a escalabilidade, a segurança e a manutenção da rede, permitindo que as empresas se concentrem no desenvolvimento de aplicações para seus negócios.

9. Qual o uso da blockchain em setores além das criptomoedas e finanças?

A blockchain tem aplicações vastas, incluindo:

• Cadeia de Suprimentos: Rastreamento da origem de produtos.
• Saúde: Armazenamento seguro e compartilhamento de registros médicos.
• Governo: Registro de propriedade de terras e identidade digital.
• Varejo: Programas de fidelidade e combate a produtos falsificados.

10. Como a história da blockchain influenciou o desenvolvimento de outras tecnologias digitais?

A blockchain popularizou o conceito de descentralização e confiança algorítmica. Ela foi a inspiração fundamental para o surgimento do Web3 e da DeFi (Finanças Descentralizadas), que visam criar uma internet mais aberta e democrática. Além disso, concepts como tokens não-fungíveis (NFTs) e Organização Autônoma Descentralizada (DAO) são evoluções diretas dos princípios introduzidos pela blockchain.