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Blockchain – O Que é e Como Funciona Esta Tecnologia?

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Há uma tecnologia que está a mudar a forma como fazemos transacções.

E não só.

Pagamentos, contratos, aplicações…é só escolher.

Provavelmente já ouviste falar da blockchain e de todo o seu potencial.

Não é caso para menos!

Esta tecnologia está a alterar por completo a forma como fazemos compras e vendas, como interagimos com o Estado e como verificamos a autenticidade de, literalmente, qualquer coisa que tenha um registo.

Recentemente foi apontada pela consultora Gartner como uma das grandes tendências a ter em atenção em 2020.

Além disso, blockchain foi apontada como a hard skill mais requisitada no Linkedin.

Combinando os benefícios da democratização de acesso trazida pela internet com a segurança da encriptação, a blockchain tem sido descrita como um dos avanços tecnológicos mais significativos da História moderna.

Descobre porquê no nosso artigo.

Confiança e Segurança na blockchain
Confiança e segurança são as bases da blockchain.

1. O Que é a Blockchain?

A tradução literal de blockchain para portugês é cadeia de blocos.

Mas já lá vamos.

Há um motivo pelo qual esta tecnologia está tão associada às criptomoedas.

É que a Bitcoin foi responsável pela sua introdução em 2008, quando o seu criador, Satoshi Nakamoto, apresentou o whitepaper da criptomoeda.

“Blockchain é a tecnologia. Bitcoin é meramente a primeira manifestação mainstream do seu potencial.”

Marc Kenigsberg, fundador da Bitcoin Chaser

Hoje em dia milhares de empresas de todo o mundo tentam perceber como tirar partido da blockchain nos seus negócios.

Mas então, do que se trata?

Na sua essência, a blockchain é um registo público de transações recolhidas e mantidas numa rede descentralizada.

Pensa na blockchain como uma rede de vários dispositivos ligados entre si através da internet.

Esses dispositivos chamam-se nodes (em português: nós) e podem ser qualquer dispositivo conectado, como um computador ou um telemóvel.

A tecnologia blockchain não é uma empresa nem uma App, mas sim uma forma de documentação de dados. Pode ser usada para desenvolver aplicações, tais como redes sociais, jogos, sistemas de votação, lojas online, entre outras.

Trata-se de uma extensa base de dados que permite o registo de informação de forma segura e acessível a toda a gente.

Tudo isto é feito sem que precises de confiar numa entidade central, ou seja, numa qualquer empresa ou governo.

A própria blockchain é responsável pelo registo da informação de forma digital.

2. Características da Blockchain

Ao contrário do que muitas vezes se pensa, não há apenas uma blockchain. Nem sequer há só um tipo de blockchain.

Cada empresa pode criar a sua de acordo com as necessidades que tem.

No entanto, há características que devem ser comuns a qualquer blockchain.

2.1 Descentralização

Até agora, normalmente havia uma entidade central, como um banco ou um governo, a controlar todas as trocas de informação.

A blockchain permite a criação de um sistema descentralizado, em que a verificação e validação da troca de informação é feita pelos utilizadores da sua rede.

Rede descentralizada
A rede descentralizada não depende de um elemento central

Essa informação armazenada na blockchain pode assumir qualquer formato (pagamentos, contratos ou inventários, por exemplo).

Mas para que essa informação seja introduzida na rede, é necessária uma confirmação por parte de vários utilizadores .

Para isso, é preciso existir um consenso quanto à validade da informação que é introduzida na rede.

Assim que um consenso entre estes dispositivos ligados à rede é estabelecido, a informação passa a pertencer à blockchain de forma permanente.

2.2 Segurança

A blockchain guarda informação de forma a que seja impossível adicionar, remover ou alterar informação sem que os outros utilizadores da rede reparem.

Ao invés de manter a informação num ponto central, como é o caso dos métodos tradicionais de armazenamento de dados, todos os dipositivos da rede contém cópias encriptadas dos dados originais, numa cadeia de informação.

Deste modo, se uma parcela de informação for alterada sem o consentimento dos proprietários, existem centenas de outros exemplos da mesma informação na comunidade que tornam o registo falso obsoleto.

Já são centenas de casos polémicos em que empresas como o Facebook, LinkedIn, JPMorgan, Yahoo são hackeadas e os dados sensíveis dos seus clientes são roubados.

3. Como Funciona a Blockchain?

Como já vimos, uma blockchain, como o nome indica, é composta por blocos que formam uma cadeia.

Assim, a blockchain precisa de vários passos para funcionar:

  1. Recolha da informação sobre transações;
  2. Organização da informação em blocos;
  3. Criação de uma cadeia de blocos utilizando criptografia.

Mas vamos por partes.

3.1 Transações na blockchain

Imagina uma transação simples:

  • O Bernardo quer enviar dinheiro ao João.

Sempre que existe uma transação, a informação sobre a mesma é automaticamente guardada em toda a rede.

Ora vê o seguinte o exemplo:

como funciona blockchain
Exemplo de uma transação na blockchain

Assim, a blockchain livra-se do problema da confiança em terceiros.

No caso das criptomoedas, por exemplo, não é necessária a intervenção de um banco para transferir dinheiro ou valor pela internet!

Uma vez que não precisa de intermediários, as transações podem ser feitas diretamente entre duas pessoas ou entidades num regime P2P (peer-to-peer).

3.2 Organização em blocos

Sempre que é feita uma transação, como no exemplo anterior, é gerado um código com informação encriptada.

Essa informação é depois guardada num bloco, que recebe também informação sobre outras transações, até ficar completo.

Nesse momento, a blockchain cria o próximo bloco da cadeia, que vai conter não só novas transações da rede, como também um código do bloco anterior.

Repara neste exemplo:

blockchain cadeia de blocos
Existe uma cópia da blockchain em todos os nós da rede

Isto faz com que todos os blocos da cadeia estejam intimamente ligados entre si. Ou seja, cada bloco que é criado tem um histórico de toda a cadeia.

Uma vez que a informação está encriptada, mas visível, qualquer pessoa pode confirmar que a informação foi adicionada à cadeia e que a mesma está correta.

Sempre que novas informações são adicionadas à blockchain o código altera-se.

É por isso que, caso alguém tentasse alterar a informação existente, iria corromper o código e toda a comunidade seria alertada.

3.3 Encriptação de informação

Provavelmente estarás a pensar:

Mas como é que tanta informação cabe num bloco?

Mais ainda:

Se no primeiro bloco da rede até existe pouca informação sobre transações, imagina no 65º, que vai ter dados dos 64 anteriores blocos da cadeia.

Na realidade, a informação é sempre guardada da mesma forma, já que é utilizado um processo chamado hashing.

Qualquer informação pode ser transformada num código de tamanho fixo através um uma fução Hash.

Ou seja:

Cada bloco que é criado vai ter o código hash do bloco anterior e os hash das novas transações.

É um processo que envolve computação, matemática e criptografia. No caso da rede da Bitcoin, é usado para conseguir encontrar o código do próximo bloco.

Na imagem abaixo podes ver um exemplo dos blocos na blockchain da Bitcoin.

Registo de blocos na blockchain da Bitcoin. Fonte

Este registo inclui informações como:

  • Altura (height): o nº do bloco encaixado, em ordem sequencial
  • Hora (time): a hora em que o bloco foi encaixado
  • Identidade (relayed by): o nome da entidade que encaixou o bloco
  • Hash: o código encriptado, que é único a cada bloco
  • Tamanho (size) em kB

A confiança e integridade da blockchain assenta na grande (enorme) dificuldade de existir qualquer tipo de informações ou transações fraudulentas.

Isto faz da blockchain uma tecnologia baseada na confiança e na segurança!

4. Blockchain – Uma Rede P2P

Um dos grandes problemas associados à atual centralização de informação é o risco dos dados serem alvo de ataques informáticos e posterior uso indevido.

Ninguém quer as suas informações nas mãos erradas!

Tudo que partilhamos online está armazenado nas empresas e websites a quem doamos as nossas informações.

Dados como os nossos nomes, e-mails, histórico de navegação, localização, entre outros, estão todos guardadas algures.

Uma vez que a blockchain não precisa de intermediários, as transações podem ser feitas num regime P2P (peer-to-peer).

peer to peer blockchain

Uma vez que a rede blockchain é descentralizada, a responsabilidade da informação armazenada na rede reside em diversos dispositivos. São os peers da rede que a mantém ativa.

5. Protocolos na Blockchain

As blockchains podem ter algumas diferenças.

Nomeadamente no que diz respeito à forma como é encontrado consenso entre os seus participantes.

Os protocolos de consenso são as regras que permitem aos participantes de uma rede entrarem em acordo sobre a forma como as transações são validadas.

5.1 O que é um protocolo?

Um protocolo é uma série de regras de regras que definem como uma determinada blockchain deve funcionar.

Define, por exemplo, a forma como vão ser confirmadas as transações ou distribuídas as recompensas pelos participantes da rede (no caso do mining).

Estas regras precisam de estar definidas antes de quaisquer dados serem enviados à blockchain.

Qualquer um pode tentar adicionar informação à blockchain. No entanto, os protocolos de consenso garantem qual é a informação que deve efetivamente ser aceite e armazenada.

Existem dezenas de protocolos de consenso, cada um deles utilizando uma determinada forma de garantir a segurança. De entre os principais destacam-se:

  • Delegated Proof of stake (DPoS)
    • Sistema de votação interno que determina quais são os nós que mantêm a segurança da blockchain.
  • Proof of Stake (PoS)
    • Sistema aleatório que seleciona os nós “seguranças da rede”, entre os maiores detentores da criptomoeda da blockchain (e que mais têm a perder com o detrimento da rede).
  • Proof of Work (PoW)
    • sistema que determina quem protege a rede através de quem “trabalha” mais e consegue solucionar um problema matemático bastante complexo (usado na Bitcoin).

6. Chaves Públicas e Chaves Privadas

Podes estar a questionar-te:

“Como consigo assegurar a minha informação e identidade na blockchain?”

Afinal de contas, de nada adianta ter Bitcoin ou qualquer outro ativo de valor, se não conseguir ser o proprietário exclusivo desse bem…

Blockchain Confiança Online

Quando usas a tecnologia blockchain, é-te atribuída uma chave pública e uma chave privada.

Pensa na chave pública como se fosse um endereço de e-mail e na chave privada como se fosse a password.

A chave pública pode ser partilhada com outros utilizadores com que pretendas interagir na blockchain. Já a tua chave privada nunca deve ser partilhada!

Recomenda-se que faças sempre uma cópia de segurança da mesma (pedaço de papel num cofre), pois se a perderes ninguém a conseguirá repor; lembra-te que não há uma entidade central a controlar estes dados.

7. Para Que Serve a Blockchain?

Afinal, qual é a utilidade prática da blockchain?

Não estamos a brincar quando afirmarmos que esta tecnologia tem potencial para revolucionar e otimizar várias vertentes da nossa sociedade, tanto no mundo corporativo, como em situações humanitárias.

Com o seu desenvolvimento, hoje em dia temos uma melhor percepção de onde a blockchain pode ser aplicada no “mundo real”.

Abaixo deixamos-te alguns excelentes exemplos.

7.1 Sistema Financeiro

Provavelmente não haverá indústria que consiga retirar mais benefícios da blockchain do que a indústria financeira.

Não é descabido afirmar que, com esta tecnologia, a nossa dependência dos bancos pode diminuir consideravelmente.

Os bancos e instituições financeiras só operam durante o horário de expediente. Se tentares fazer um depósito numa 6ª feira às 18h, terás que aguardar até 2ª feira para o dinheiro entrar na tua conta.

Se forem bancos diferentes em países diferentes, com moeda diferente o processo é ainda mais caro e demorado.

Além disso, ao agir como intermediário entre transações monetárias, os bancos cobram comissões que resultam em valores astronómicos.

Por outro lado, a blockchain não dorme. Integrando esta tecnologia no mundo da banca, os clientes poderiam ver as suas transações processadas em 20 minutos ou menos (independentemente da hora e dia).

Um estudo feito pela Capgemini (consultora francesa) indica que os clientes poderiam poupar até $16.000 milhões por ano com a adoção de aplicações baseadas na blockchain.

7.2 Saúde

Os registos médicos (análises, receitas, etc) são a base de trabalho dos médicos quando fazem um diagnóstico a um paciente.

Esses registos remontam à primeira vez em que foste ao médico e que, com o passar do tempo, correram por várias mãos e sistemas informáticos.

Imagina que esses registos médicos ficavam todos num registo pessoal na blockchain, com uma password (chave-privada) associada. Só tu poderias escolher quem tem acesso a visualizar e atualizar esses dados!

Isto melhoraria consideravelmente a comunicação entre sistemas de saúde quanto às informações dos pacientes, poupando recursos a todos os envolvidos.

7.3 Alimentação

A iniciativa da IBM Food Trust é um exemplo de uma solução que pode ser alcançada graças à tecnologia blockchain, para resolver um dos grandes problemas enfrentados pela nossa sociedade: o desperdício alimentar.

Recorrendo a esta tecnologia de rede distribuída, a IBM pretende conectar agricultores, distribuidores e vendedores numa blockchain.

Este sistema permite o armazenamento e partilha eficaz de informação sobre os produtos, desde o momento em que são cultivados, até o momento em que saem das prateleiras, revolucionando a cadeia de abastecimento.

Os benefícios disto?

  • Segurança – Ajuda a reforçar o cumprimento de medidas regulatórias de higiene e segurança no cultivo e transporte;
  • Eficácia de transporte – Uma maior partilha de informação facilita a otimização das rotas de transporte.

O resultado é a redução do desperdício de alimentos e a melhoria da qualidade daqueles que são consumidos.

8. Conclusão

A revolução já está a acontecer!

Cada vez mais instituições reconhecem o valor da blockchain e tentam descortinar todos os benefícios que podem ter nas suas áreas de atuação.

Mas, num claro período de expansão desta tecnologia, algumas questões devem ser colocadas:

  • Aguentará o volume necessário para ser adotada como uma solução mainstream?
  • Colocará a regulação limites ao potencial desta tecnologia?

Os próximos anos trarão certamente clareza a estas respostas.

Se ficaste interessado no tema e queres explorar ainda mais, deixamos-te aqui alguma bibliografia fidedigna:

Boas leituras. 👍

Dúvidas Frequentes

📌 O que é a blockchain?

A blockchain é um registo público de transações recolhidas e mantidas numa rede descentralizada. A confiança e a segurança são as bases desta tecnologia, já que as informações colocadas na rede não podem ser manipuladas por nenhum dos seus participantes.

📌 Como funciona a blockchain?

A blockchain funciona como uma cadeia de blocos, sendo essa precisamente a origem do seu nome. Cada bloco guarda informação encriptada sobre transações. Novos blocos da rede contêm o ADN dos anteriores, pelo que qualquer manipulação é automaticamente detetada por toda a rede.

📌 Qual é a diferença entre criptomoedas e blockchain?

Pensa nas criptomoedas como o produto e na blockchain como a tecnologia. A Bitcoin foi a primeira criptomoeda a mostrar ao mundo o potencial da blockchain, foi o seu primeiro caso de uso. No entanto, o seu potencial transcende este mercado e já está a ser aplicada em empresas de diversos ramos.

📌 A blockchain já chegou a Portugal?

Sim, existem empresas portugueses de criptomoedas que utilizam esta mesma tecnologia. A sua relevância faz com que também esteja a ser estudada por grandes tecnológicas dos mais diversos setores, como os pagamentos e seguros.

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