O que é blockchain, como funciona essa tecnologia e para que serve na prática

Blockchain é uma tecnologia de registro distribuído que permite o armazenamento seguro e transparente de transações. Ele consiste em blocos de dados encadeados, que são imutáveis e verificáveis, proporcionando confiabilidade e rastreabilidade em várias aplicações, incluindo criptomoedas e contratos inteligentes

Seja quando falamos do futuro das finanças, seja quando pensamos no futuro dos games, entender o que é blockchain é fundamental. Essa tecnologia preza pela transparência e liberdade para os seus usuários, mas você sabe como ela funciona na prática ou como pode impactar a sua rotina? 

Pensando nisso, preparamos um conteúdo completo com tudo o que você precisa saber sobre blockchain além dos criptoativos. Continue a leitura e confira!

O que é blockchain?

A tecnologia blockchain é um livro contábil repleto de registros digitais contínuos de transações. Cada registro, chamados de “blocos”, estão conectados e protegidos por meio de criptografia, formando uma “cadeia” com essas diferentes informações.

O diferencial da blockchain é que, ao invés de ser controlada por uma entidade central — como um banco ou um governo — ela é mantida e verificada por uma rede descentralizada de computadores, chamados “nós”. 

A inovação dessa tecnologia se deve ao fato de que a descentralização assegura a imutabilidade e transparência dos registros, sendo um sistema singular. Isso torna a falsificação praticamente impossível, já que alterar um bloco exigiria que todos os outros blocos também fossem alterados. 

Para não ter dúvidas sobre o que é blockchain, é preciso entender três elementos principais:

Blocos

Cada bloco contém um conjunto de transações, além de informações importantes como uma marca temporal e um código chamado “hash”. O hash é único e funciona como uma impressão digital, sendo crucial para a segurança e integridade da blockchain.

Se uma única transação em um bloco é alterada, seu hash muda completamente, sinalizando uma potencial corrupção dos dados.

Cadeia

Os blocos não operam isoladamente. Eles estão intricadamente conectados em uma sequência. Cada novo bloco contém o hash do bloco anterior, criando uma ligação contínua e segura.

Esta interconexão garante que, para modificar uma transação antiga, um ator mal-intencionado teria que reescrever todos os blocos subsequentes, o que é praticamente inviável.

Validação descentralizada

A verdadeira revolução da blockchain é a validação descentralizada. Quando uma transação é realizada, em vez de ser imediatamente adicionada a blockchain, ela é primeiro verificada por vários “nós”. 

Estes nós usam algoritmos para validar a transação. Apenas após o consenso da rede, a transação é adicionada a um bloco e anexada a blockchain. Na prática, esse processo elimina a necessidade de intermediários e cria um sistema mais seguro e democrático.

Qual o conceito raiz de blockchain? 

Além de tudo o que explicamos acima, é importante se aprofundar um pouco mais nos detalhes técnicos que tornam a tecnologia blockchain tão revolucionária.

Exploração dos protocolos utilizados no funcionamento da rede

O sucesso da blockchain é atribuído à sua arquitetura descentralizada, que requer protocolos robustos para operação. Estes protocolos são responsáveis por estabelecer as regras e procedimentos que os “nós” da rede seguem para comunicar, validar e adicionar transações a blockchain.

• P2P Networking: a rede blockchain opera em uma estrutura peer-to-peer (P2P), onde cada nó é considerado igual, sem hierarquia. Este modelo de rede descentralizado elimina pontos únicos de falha, tornando a rede mais resiliente e robusta;
• Merkle Trees: as árvores Merkle desempenham um papel fundamental na organização das transações. Elas são estruturas de dados que agrupam transações em “folhas”, as quais são então resumidas em um único hash. Isso permite uma verificação rápida e eficiente de grandes volumes de transações.

Protocolo de consenso: como as transações são validadas pelos nós da rede (PoW x PoS)

No coração da rede blockchain está o protocolo de consenso. É o mecanismo que garante que todos os nós da rede concordem com a versão correta da blockchain.

• Proof of Work (PoW): adotado primeiramente pelo bitcoin, o PoW requer que os “nós”, chamados de mineradores, resolvam complexos problemas matemáticos para adicionar um novo bloco a blockchain. Esta solução consome grandes quantidades de energia, mas garante segurança ao tornar proibitivo financeiramente para qualquer nó mal-intencionado alterar a blockchain;
• Proof of Stake (PoS): como uma alternativa mais eficiente energeticamente ao PoW, o PoS não depende da resolução de desafios matemáticos. Em vez disso, os validadores são escolhidos com base na quantidade de criptomoedas que estão dispostos a “apostar” ou bloquear como garantia. Quanto maior a aposta, maior a chance de um “nó” ser escolhido para validar e adicionar o próximo bloco.

Ambos os protocolos têm seus prós e contras, mas o objetivo principal é garantir a integridade da rede e prevenir ataques hackers, por exemplo.

Protocolo de criptografia: garantindo a segurança das informações armazenadas nos blocos

Mas o que está por trás da integridade e segurança da blockchain? Tudo passa pelas muitas técnicas criptográficas, uma cama extra que protege os dados e garante que eles sigam imutáveis.

• Hashing: cada bloco contém um código de hash criptográfico único, derivado das transações no bloco e do hash do bloco anterior. Isso cria um elo indissolúvel entre os blocos. A função de hash usada, como SHA-256 no Bitcoin, garante que mesmo uma minúscula alteração em uma transação geraria um hash completamente diferente, destacando imediatamente qualquer tentativa de alteração;
• Chaves criptográficas: a blockchain utiliza um sistema de chave pública/chave privada para garantir a autenticidade das transações. Os usuários têm uma chave privada, mantida de forma confidencial, e uma chave pública, compartilhada na rede. Somente a combinação correta dessas chaves pode autorizar uma transação, garantindo a segurança dos fundos e a propriedade dos dados.

Como funciona a blockchain? 

Agora que você já tirou todas as suas dúvidas sobre os conceitos mais técnicos da blockchain, fica mais fácil compreender como ela funciona, certo? Cada bloco contém um conjunto de transações, um carimbo de data/hora e um código criptográfico chamado “hash”, que o conecta ao bloco anterior na cadeia.

Porém, diferente dos sistemas tradicionais, onde um intermediário, como um banco, valida e mantém registros, a blockchain opera de forma descentralizada. Ao realizar uma transação, essa ação é verificada por uma rede de computadores, chamados “nós”.

Estes “nós”, por meio de um protocolo de consenso, como o Proof of Work (PoW) ou Proof of Stake (PoS), validam a transação. Somente após obter a aprovação da maioria da rede, a transação é adicionada a blockchain.

Uso prático dos protocolos em um sistema blockchain

Para entender melhor o que é blockchain, nada melhor do que exemplos práticos de como os protocolos podem ser utilizados, certo? Confira, então, como esses protocolos contribuem para uma série de benefícios.

Autenticação de transações

Quando realizamos uma transação na blockchain, estamos essencialmente criando um registro digital. Os protocolos, especialmente os de criptografia, entram em ação para validar essas operações. Usando um sistema de chave pública e privada, cada transação é assinada digitalmente.

Apenas quem possui a chave privada pode autorizar uma transação, oferecendo segurança e garantia de que os dados são autênticos e não adulterados.

Consolidando a confiança descentralizada

Protocolos de consenso, como Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS), são essenciais para estabelecer a veracidade na rede. Eles determinam como os blocos são adicionados a blockchain.

Em vez de depender de uma entidade central, como um banco, para validar transações, a blockchain utiliza a potência coletiva de todos os “nós” da rede. Isso cria um sistema de verificação transparente e democrático, onde a confiabilidade é estabelecida através do consenso coletivo.

Rastreabilidade e transparência

Em setores como logística e cadeias de suprimentos, a capacidade de rastrear produtos em tempo real é crucial. Os protocolos da blockchain garantem que cada etapa do processo seja registrada de forma imutável.

Assim, se um produto passa por diversas mãos, desde sua fabricação até o consumidor final, sua jornada pode ser rastreada de forma transparente e verificável, eliminando fraudes e garantindo autenticidade ao longo de todo o processo.

Quais os principais elementos de uma blockchain?

Agora, para finalizar, o que acha de se aprofundar um pouco mais em cada um dos elementos que tornam a tecnologia blockchain tão incrível? Alguns desses conceitos já foram explicados anteriormente, mas outros detalharemos agora, confira!

• Blocos: representam as unidades fundamentais de uma blockchain. Cada bloco contém um grupo de transações validadas, um carimbo de data/hora e informações criptográficas. O elemento mais crítico em um bloco é o hash, um código único que liga um bloco ao próximo, garantindo a sequência e integridade da cadeia;
• Nós: são os participantes ativos na rede. Eles mantêm cópias da blockchain e trabalham coletivamente para validar e registrar novas transações. Cada “nó” consegue verificar a autenticidade das informações, tornando a rede resistente a falhas e adulterações;
• Protocolo de Consenso: é o mecanismo que permite que os “nós” concordem sobre a validade de uma transação. Os mais conhecidos são o Proof of Work (PoW) e o Proof of Stake (PoS). Estes protocolos garantem que todos os participantes da rede tenham um entendimento unificado do estado da blockchain;
• Chaves criptográficas: funcionam como identificadores únicos para os participantes e garantem a segurança das transações. Por meio de um sistema de chave pública e privada, os usuários podem realizar transações seguras, onde apenas a pessoa com a chave privada correta pode autorizar movimentos;
• Rede P2P: a estrutura peer-to-peer (P2P) é vital para a descentralização da blockchain. Nessa rede, cada participante tem o mesmo poder e responsabilidade, eliminando intermediários e facilitando transações diretas entre partes.

A magia da blockchain reside na combinação de todos esses elementos. A partir dessa conexão, é possível garantir que a blockchain seja transparente, imutável e segura. Na prática, é a tecnologia capaz de moldar o futuro do armazenamento de dados e das transações digitais.

Mais um exemplo prático de como a blockchain pode fazer parte do seu dia a dia é a IOXtream. A plataforma de experiências interativas aposta na descentralização e, a partir dessa tecnologia, desenvolveu uma rede de engajamento P2P (peer-to-peer) para menores taxas em uma solução para todos!