Para manequins: o que é blockchain e como funciona?

Blockchain e mais blockchain! Atualmente, esse é um termo comum, quase um modismo nas esferas corporativas. Todos querem algo com blockchain, mesmo que não saibam exatamente o que é um “blockchain”. Algo sobre criptomoedas, certo? Algo como um novo supertechy-thingamajig, certo ...?

Não exatamente, meu amigo. Então, podemos começar afirmando o que NÃO é um blockchain e para que NÃO serve:

* Blockchain não é uma criptomoeda.
* Blockchain não é uma plataforma de investimento.
* Blockchain não é a maior plataforma de código aberto.
* Blockchain pode não ser um sistema distribuído.
* Blockchain não pode ser um descentralizado sistema.
* Blockchain não é mágico.
* Blockchain não pode resolver todos os seus problemas.
* Blockchain não pode aumentar seus ganhos de forma alguma.
 

Tudo limpo? Então, podemos começar aprender o que um "blockchain" realmente é e qual é o seu propósito no universo.

Um blockchain é ...

Essa coisa nada mais é do que um livro-razão em uma versão criptografada digitalmente. Parece chato? Bem, é meio chato, para ser honesto. Onde está a magia aí? Por que todo mundo está tão animado? E por que essa coisa tem algo a ver com criptomoedas? Deixe-nos explicar.

Doze anos atrás, a pessoa (ou grupo de pessoas) conhecido como Satoshi Nakamoto estava tentando resolver o problema de gasto duplo em dinheiro digital de uma forma sem confiança. Está bem! Podemos desacelerar um pouco. Gastar em dobro é, basicamente, gastar o mesmo dinheiro digital mais de uma vez (como deveria ser). Você sabe, você pode copiar e colar quase tudo na Internet, por que não o dinheiro?

Para evitar esse tipo de comportamento, confiamos em instituições centralizadas, como bancos e governos. Depois de enviar uma transferência bancária eletrônica, o sistema do banco desconta o dinheiro de sua conta. Se eles não estivessem lá, provavelmente as pessoas gastariam o mesmo dinheiro várias vezes. E isso é como um roubo.

Assim, Satoshi estava pensando em um sistema automático para substituir essas instituições centralizadas e tornar possível ter dinheiro digital sem o problema de gasto duplo ao mesmo tempo. Ele / ela agarrou então uma espécie de banco de dados criptográfico (criptografado) experimental criado nos anos 70 e o misturou com outros elementos técnicos para criar a primeira moeda digital descentralizada sem um problema de gasto duplo. E o Bitcoin nasceu em 2009!

Este banco de dados criptográfico experimental é o famoso blockchain, apesar de ninguém conhecê-lo como na época. Nem mesmo Satoshi: veio o nome após Bitcoin. Por que não “banco de dados criptográfico” ou algo assim, em vez de “blockchain”? Bem, é porque o banco de dados é na verdade ... uma cadeia de blocos, como parece. Blocos digitais.

Como funcionam os blocos?

Cada “bloco” é um pequeno contêiner de dados (transações monetárias, no caso de criptomoeda), atreladas a todas as outras (passados e futuros) com algo chamado “hashes”. Esses são os resultados criptografados da passagem de dados por um algoritmo complexo. Algo assim (se usarmos o Algoritmo SHA256):

* Dados iniciais: Você transferiu 1 BTC para Mike.
* Dados com hash: 710DAEB54021CCD83046E4FA16106E4DC10E5D617E4C28F61CE29C29CFAE823E

Cada hash representa uma identidade única para cada transação e cada bloco (um grupo de transações) existente. Todas essas identidades se fundem matematicamente mais tarde, “encadeando-se” dessa forma. Portanto, se alguém tentar trapacear, o hash de sua transação (a identidade única) mudará; e se mudar, será desencadeado e se tornará inválido automaticamente.

Por exemplo, vamos lembrar nossos dados iniciais (você transferiu 1 BTC para Mike). Se mudarmos até mesmo um pequeno caractere lá, o hash mudará radicalmente também:

* Dados iniciais: Você transferiu 2 BTC para Mike.
* Dados com hash: 005002AC29AE0D1944110DB27CC73E9090F013B15207D84F2086B8646DAF549E

A transação não é mais válida e você, pobre mortal, não pode enganar o sistema blockchain. Mesmo que as autoridades não estejam supervisionando. Mas agora, vamos simular a “fusão” entre as transações. Digamos que esses hashes sejam realmente válidos e representem as identidades de dois blocos diferentes. Como eles se acorrentam? Se misturando, é claro. Como isto:

*Dados iniciais:
710DAEB54021CCD83046E4FA16106E4DC10E5D617E4C28F61CE29C29CFAE823E
005002AC29AE0D1944110DB27CC73E9090F013B15207D84F2086B8646DAF549E
* Dados com hash: EDFE12B5DB008F6491BA671DBE6BA25BD89BD6445B5003E9B3789605DBD24AD8

E é isso! Se você quiser mudar algo e torná-lo válido, você deve primeiro decifrar e alterar cada bloco existente. Boa sorte com isso.

Um blockchain não funciona sozinho

Apesar da matemática, esse sofisticado livro-razão não funciona sozinho. Ele precisa dos outros elementos que Satoshi acrescentou a ele: uma rede distribuída de nós (e pessoas), o algoritmo mencionado para criptografar transações e definir as regras para os validadores, as transações a serem gastas ou “moedas” e as chaves criptográficas privadas e públicas. Vamos verificar rapidamente um por um.

Rede distribuída

Não são os bancos ou governos, mas alguém deve verificar as transações de alguma forma. E, para sistemas descentralizados (como a maioria das criptomoedas), seria uma rede distribuída conformada por muitas pessoas em todo o mundo e seus computadores e equipamentos (nós). Principalmente os últimos.

A coisa é, cada membro da rede (conhecido como mineiro ou validador) tem uma cópia de todo o blockchain em seu hardware, e seu software especializado ou equipamento de mineração é responsável por verificar e manter o registro de cada nova transação e cunhar novas “moedas”; seguindo as regras matemáticas definidas pelo algoritmo do sistema. O resultado sempre deve ser o mesmo para a maioria dos validadores, caso contrário, a transação ou bloco será inválido.

Um algoritmo de consenso

Podemos definir um algoritmo como um conjunto de etapas e métodos que são construídos —com matemática— para alcançar um resultado específico ou resolver um problema. Existem muitos algoritmos por aí, e nem todos funcionam para construir um blockchain. Eles devem ser muito complexos e fortes, a fim de manter alta segurança e forçar as regras entre os validadores.

Nem todo sistema de criptomoeda ou blockchain usa o mesmo algoritmo. Bitcoin, por exemplo, usa SHA256 (o que usamos antes), mas Ethereum usa Ethash e Zcash usa Equihash. São funções matemáticas diferentes, mas o propósito é o mesmo: criptografar os dados.  

Saídas de transação não gastas (UTXOs)

Sabemos que o termo parece difícil, mas essas são as “moedas digitais” ou transações em si. Eles são como fragmentos de propriedade que funcionam para serem trocados com outras pessoas. Você também pode compará-los com as notas ou centavos dentro de sua carteira física.

Chaves criptográficas privadas e públicas

São chaves matemáticas que funcionam como endereços para enviar e receber fundos dentro de um blockchain. A chave pública é como um número de conta bancária: você pode compartilhá-lo gratuitamente para receber dinheiro. A chave privada, por outro lado, serve para “assinar” as transações e verificar o verdadeiro dono e a intenção de envio dos fundos. Em outras palavras, uma chave privada é como uma senha, e ambas, a chave privada e pública, formam uma “conta” dentro da criptomoeda ou blockchain.

“Blockchain” não significa “descentralizado” sempre

Como dissemos a princípio, um blockchain não pode ser distribuído e não pode ser descentralizado. Afinal, é apenas um livro-razão criptográfico, e os demais elementos que funcionam com ele podem mudar de acordo com as necessidades de seus criadores.

Satoshi Nakamoto foi a primeira pessoa a usá-lo com Bitcoin, mas o código fonte pois esse tipo de livro-razão está aberto ao público. Ele pode ser copiado, colado, modificado e até vendido. Portanto, muitas pessoas (e empresas) em todo o mundo têm experimentado essa tecnologia para seus próprios usos, mesmo além das criptomoedas. Os bancos não estão excluídos: eles gostam de usar blockchains para construir novas plataformas de pagamento. E, como você pode imaginar, não são descentralizados, mas totalmente controlados pela rede institucional.

Às vezes, blockchains não funcionam com redes distribuídas, apenas com redes internas controladas. Este tipo de plataforma precisa de permissões de usuário dos criadores, então, eles são chamados de blockchains “com permissão” ou privados. Por outro lado, criptomoedas e plataformas como Bitcoin funcionam com redes descentralizadas. Isso os torna “sem permissão” ou públicos.

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