Talvez seja mais fácil começar com o que não é blockchain: não é sinónimo de criptomoeda ou Bitcoin, não é apenas uma forma de troca, não é uma rede de investimento puramente baseada em especulação, e definitivamente não é apenas uma palavra da moda. As criptomoedas são baseadas em moeda digital que usa a tecnologia blockchain para registar e proteger todas as transações.
A Blockchain é uma tecnologia de contabilidade distribuída e partilhada entre os computadores (nós) numa rede. É um banco de dados de código aberto com registos crescentes, ou blocos de registos, vinculados à criptografia. É mais conhecido e principalmente associado por permitir transações de criptomoeda de forma segura, sem a necessidade de controlo centralizado.
As instituições financeiras estão a explorar como também podem usar a tecnologia blockchain para reverter tudo, desde a compensação e liquidação até seguros.
Compreendendo a tecnologia
A Blockchain (ou tecnologia blockchain) é essencialmente um sistema partilhado de registos que é frequentemente chamado de tecnologia de contabilidade distribuída ou banco de dados. Uma rede blockchain pode armazenar qualquer informação digitalizada, de registos médicos a títulos de propriedade, mas é mais conhecida pela sua capacidade de registar transações e rastrear ativos. O seu design produz blocos de informações que são rastreáveis, impossíveis de adulterar e geridos de forma autónoma.
História do Blockchain, últimos desenvolvimentos e popularidade crescente
A história do Blockchain remonta ao início dos anos 1980, quando o criptógrafo David Chaum propôs pela primeira vez um sistema de cofre para estabelecer uma rede de computadores segura, que englobava os principais elementos de uma rede blockchain. Em 1991, Stuart Haber e W. Scott Stornetta introduziram o conceito de documentos digitais com carimbo de data/hora. No ano seguinte, Haber e Stornetta fizeram uma parceria com Dave Bayer para melhorar a eficiência do projeto, permitindo que vários documentos digitalizados fossem armazenados em blocos.
Em 2008 que Satoshi Nakamoto, um indivíduo misterioso ou um grupo de pessoas, reuniu esses conceitos para conceituar a primeira rede blockchain descentralizada. No ano seguinte, Nakamoto lançou o primeira criptomoeda Bitcoin, onde blockchain serviu como rede pública para alojar todas as transações. A blockchain Bitcoin descreve apenas a tecnologia na qual a moeda está alojada, enquanto a criptomoeda Bitcoin descreve apenas a própria moeda. A primeira transação de Bitcoin ocorreu em 12 de janeiro e, em novembro do mesmo ano, tinha sua própria plataforma de negociação e vários fóruns de discussão para desenvolvedores e entusiastas. Em 2010, um negociador chamado Laszlo Hanyecz concordou em pagar 10.000 Bitcoins por duas pizzas do Papa John's, e a história começou a ser escrita. O Bitcoin é uma moeda digital que usa a tecnologia blockchain como o seu livro-razão distribuído.
Em 2014, a popularidade da criptomoeda estava em ascensão constante, mas o potencial da tecnologia blockchain não foi totalmente explorado. Vitalik Buterin, um programador russo de 20 anos lança a rede Ethereum com outros quatro empreendedores. O Ethereum introduziu novas formas pelas quais a tecnologia blockchain pode ser usada além de transações baseadas em criptografia: introduziu contratos inteligentes, permitiu que os programadores desenvolvessem aplicações descentralizadas (DAPPs), abriu o caminho para os tokens não fungíveis (NFTs) e dominar a internet. Mas o mais importante, isso provou ser um ponto de viragem quando empresas e governos começaram a reconhecer a verdadeira capacidade do blockchain.
Desde então, as criptomoedas ganharam enorme popularidade e valor monetário ao criar controvérsias em vários pontos. Enquanto isso, a tecnologia blockchain tornou-se um dos principais empreendimentos para investir, principalmente para melhorar a gestão da cadeia de abastecimento, e foi escolhida por grandes empresas, incluindo Walmart e Amazon. De acordo com os estudos de 2020 da Deloitte, 55% dos entrevistados citaram o blockchain como uma das principais prioridades estratégicas, enquanto 40% relataram incorporá-lo na produção.
Como funciona a Blockchain?
O nome blockchain pode ser considerado a representação metafórica da forma como a informação é organizada dentro de uma rede.
Numa rede blockchain, as informações, que podem ser transações, contratos inteligentes ou outros documentos codificados, são armazenadas em lotes ou blocos. Esses blocos estão ligados de forma cronológica e formam uma linha contínua, como uma cadeia de blocos.
Esses blocos podem armazenar apenas um número finito de informações ou, no contexto da criptomoeda, um número finito de transações. Os dados de transação incluíam o remetente, o destinatário e a quantidade de moeda digital que mudou de mãos, como Y pagou X 50 USD, X pagou Z 70 USD, Z pagou T 20 USD e assim por diante.
Cada nova entrada em um bloco precisa ser verificada pela maioria ou por todos os nós da rede. A blockchain usa mecanismos de consenso, como prova de trabalho ou prova de participação, para evitar a entrada de transações inválidas e garantir que cada transação registada esteja correta.
Além dos dados, cada bloco também contém seu próprio hash e o hash do bloco anterior. Um hash é semelhante a uma impressão digital, identifica um bloco e todo o seu conteúdo e é sempre único. Constitui um número definitivo de caracteres alfanuméricos. Um código de hash é calculado à medida que um bloco é criado e qualquer alteração no bloco é refletida no código. Uma cadeia é criada, pois cada bloco também inclui o código hash do bloco anterior.
Quando o limite é atingido, um novo bloco é adicionado à cadeia. O processo de adicionar e verificar novos blocos a essa tecnologia de contabilidade distribuída é chamado de mineração.
Há algumas coisas que acontecem para que um novo bloco seja adicionado:
Cada novo bloco deve conter a resposta para um quebra-cabeça criptográfico complexo criado pela função de hash.
O nó que resolveu o quebra-cabeça compartilha a solução com todos os outros computadores da rede.
A rede precisa verificar o cálculo. Se o cálculo estiver correto, o novo bloco, juntamente com um carimbo de data/hora, será adicionado à cadeia.
Quando um bloco é preenchido e armazenado no blockchain, é imutável. Não é possível reescrever para bloquear para registar quaisquer alterações feitas nas informações incorporadas. Em vez disso, um novo bloco que mostra uma alteração como “X foi alterado para Y em uma data e hora específicas” é adicionado como uma nova entrada.
Características-chave de uma Blockchain
Uma rede blockchain tem várias propriedades que tornam a tecnologia única e a distinguem de bancos de dados ou livros tradicionais.
Descentralizado
Um sistema blockchain é descentralizado, o que significa que não há uma única autoridade governamental central que tome decisões e estabeleça regras. Em vez disso, um grupo de nós mantém e gere uma determinada rede. Todos os nós numa rede mantêm uma cópia de todo o livro-razão, e isso tem vários benefícios. Mais notavelmente, resolve o problema de ponto único de falha e cria um sistema tolerante a falhas e livre de adulterações. Os nós podem sempre cruzar as informações e identificar qualquer erro ou irregularidade. A rede também não depende de uma única entidade para armazenar todos os dados numa rede, caso um nó falhe, os nós restantes continuam a operar.
Imutável
O blockchain é imutável e constitui um livro ou banco de dados digital permanente. Todos os blocos de informação não são apenas alinhados cronologicamente e com carimbo de data/hora, mas também selados criptograficamente. Quaisquer alterações a serem feitas em um bloco resultam numa alteração no seu código de hash e, como cada bloco contém o hash do bloco anterior, os hashes armazenados neles tornam-se inválidos. Assim, qualquer edição num bloco específico torna todos os blocos seguintes e, por extensão, a cadeia, inoperantes. A imutabilidade não é apenas garantida pelo uso da função de hash, mas também por mecanismos de consenso como PoW ou PoS, portanto, a menos que um agente mau assuma o controlo da maioria dos nós em uma determinada rede, é quase impossível adulterar qualquer entrada.
Distribuído
Num livro público, cada nó da rede mantém uma cópia do livro, e todos devem participar da verificação de cada entrada e inclusão de bloco. Isso proporciona total transparência e permite que os agentes participantes façam a gestão e regulem a rede. Todos devem seguir um procedimento padronizado, e distribuição igual significa que cada nó detém o mesmo poder em relação à verificação de cada entrada.
Baseado em consenso
Um sistema governado centralmente, como um banco de dados hospitalar que contém informações do paciente, é mantido por um administrador responsável por atualizar os dados e mantê-los atualizados. Essa pessoa ou grupo detém total autoridade no manuseio de informações confidenciais. Um sistema autónomo como um blockchain, por outro lado, distribui a atualização e verificação dos dados para cada nó participante da rede usando mecanismos de consenso. Este processo refere-se a um conjunto de regras que ajudam os nós a aprovar a autenticidade de cada entrada. Existem dois algoritmos de mecanismo de consenso comum:
| Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) |
|---|---|
| Usado por redes de criptomoedas populares, principalmente Bitcoin, PoW é um mecanismo de consenso onde cada nó ou minerador entra no trabalho de resolver problemas aritméticos complexos usando o seu poder computacional (GPUs) para verificar a autenticidade das transações e chegar ao consenso. Depois que as transações são verificadas, elas são adicionadas ao bloco e os mineradores são recompensados com a criptomoeda da rede pela sua contribuição honesta. | Usado por redes de criptomoedas populares, principalmente Bitcoin, PoW é um mecanismo de consenso onde cada nó ou minerador entra no trabalho de resolver problemas aritméticos complexos usando o seu poder computacional (GPUs) para verificar a autenticidade das transações e chegar ao consenso. Depois que as transações são verificadas, elas são adicionadas ao bloco e os mineradores são recompensados com a criptomoeda da rede pela sua contribuição honesta. |
Programável
Algumas redes blockchain, principalmente Ethereum, são programáveis. Isso significa que os desenvolvedores podem programar protocolos, chamados de contratos inteligentes, que acionam respostas à medida que os requisitos predeterminados são atendidos. No contexto de transações baseadas em criptografia, os contratos inteligentes permitem transações automatizadas, como as seguintes: X pagará 2 ETH para Y quando Z pagar 3 ETH para X. Os contratos inteligentes podem abranger quantas estipulações forem necessárias e podem envolver qualquer número de participantes .
Tipos de Redes Blockchain
Existem quatro categorias de redes blockchain categorizadas pelo nível de acessibilidade.
Blockchains públicos
Como o nome sugere, os sistemas públicos de blockchain são completamente abertos a qualquer pessoa que deseje participar. Eles são fiéis à propriedade descentralizada de um blockchain, não são propriedade de um indivíduo ou grupo de indivíduos e são geridos por todos os nós que fazem parte da rede.
Cada agente participante possui uma cópia do livro-razão e todos têm o poder de verificar e autenticar novas entradas usando mecanismos de prova de trabalho ou de consenso de prova de participação. Sem limite de participação e distribuição total significa maior distribuição de controle, o que aumenta a segurança e confiabilidade da rede. Bitcoin e Ethereum são os exemplos mais notáveis de blockchains públicos.
Blockchains Privados
Um blockchain privado consiste numa rede autorizada na qual o consenso pode ser alcançado através de um processo chamado 'representação seletiva', onde utilizadores conhecidos verificam as transações. Os blockchains privados só permitem que nós selecionados participem e operem como uma rede fechada. Ao contrário dos sistemas públicos, as redes privadas têm governo centralizado e os utilizadores podem determinar manualmente o seu tamanho e escalabilidade. É uma solução ideal para uso dentro das empresas, pois permite beneficiar da tecnologia blockchain com a opção de não sacrificar a confidencialidade. Devido ao número limitado de nós, o processo de verificação também é significativamente mais rápido em comparação com uma rede pública. Por fim, esse processo de blockchain privado é mais semelhante a um sistema de armazenamento de dados interno, exceto por vários nós para aumentar a segurança.
Blockchains Híbridas
Uma arquitetura de blockchain híbrida reúne elementos de uma blockchain pública e privada. Uma entidade central reserva-se o direito de manter algumas partes da rede privadas, permitindo que algumas partes dela sejam públicas, mas a referida entidade não pode adulterar as transações registadas. O sistema pode usar contratos inteligentes para definir o acesso do utilizador. Apenas um número selecionado de nós tem o poder de verificar as entradas. É visto como o tipo mais personalizável de arquitetura blockchain e uma solução ideal para governos ou organizações de saúde onde o público pode aceder a certos tipos de dados, mas as entidades ainda podem manter a confidencialidade.
Blockchains de consórcio
Também chamados de blockchains federados, os blockchains de consórcio são mantidos por um grupo de entidades ou indivíduos representativos. Como as blockchains híbridas, um consórcio beneficia de sistemas com permissão e sem permissão. Ao contrário das blockchains híbridas, elas não são governadas por uma única entidade central. Essas entidades governamentais, ou o consórcio, permitem ou restringem os participantes e detêm o poder de autenticar usando um mecanismo de prova de voto.
Benefícios da Blockchain
Devido às suas características únicas, o blockchain oferece maior confiança, transparência e rastreabilidade aos seus utilizadores.
Transparência e Confiança
Talvez o atributo mais marcante que uma rede blockchain traz seja a sua natureza descentralizada e transparência sem precedentes. Num sistema ou banco de dados governado centralmente, o controle de qualquer atividade ou organização é concentrado em uma única pessoa ou entidade. Isso significa que essas entidades atuam como gatekeepers para todos os dados e utilizadores: eles regulam o acesso e definem as regras.
Num sistema bancário centralizado, por exemplo, os clientes podem ter recusado pagamentos ou contas congeladas, e não é certo que o banco assumirá a responsabilidade. Ou, uma plataforma social como o Twitter, pode censurar certos discursos, fechar contas e monetizar os dados pessoais dos utilizadores.
Um sistema descentralizado retira a autoridade de um grupo central e a distribui aos participantes da rede, e cada participante detém uma cópia completa do banco de dados na sua totalidade e decide coletivamente como geri-lo.
O elaborado sistema de verificação com o qual uma rede blockchain opera faz a construção de confiança para os seus participantes. Ao contrário de um sistema centralizado, os participantes têm conhecimento completo do que é armazenado e como é gerido.
Sem necessidade de verificação de terceiros
Um sistema de verificação distribuído e livre de adulterações também elimina a necessidade de intermediários para verificar transações ou a autenticidade de documentos, como bancos que aprovam que o remetente tem fundos para realizar a transferência, um advogado que realiza uma contrato comercial garantindo que ambas as partes cumpram os requisitos, ou um notário assinando um documento. As redes Blockchain dispensam a necessidade de essas partes intermediarem um acordo e, por extensão, o tempo e o dinheiro gastos com esses terceiros.
Liquidação mais rápida das transações
As instituições bancárias funcionam dentro do horário de expediente e fecham durante os feriados. O blockchain, por outro lado, opera 24 horas por dia, 7 dias por semana e todos os dias do ano. Inúmeros nós em uma rede correm para aprovar as transações à medida que elas acontecem. Uma transação de Bitcoin, por exemplo, leva em média 10 minutos e pode ocorrer a qualquer hora do dia e em qualquer dia do ano. Isso poderia resolver especificamente os problemas de pagamento transfronteiriço, que estão vinculados não apenas a altas taxas, mas também a longos tempos de transferência devido a diferenças de fuso horário e ao envolvimento de várias partes intermediárias para facilitar a comunicação entre duas partes correspondentes.
Segurança do Blockchain
O uso criativo do Blockchain de uma função de hashing e algoritmos de mecanismo de consenso tornam o banco de dados completamente imutável e livre de adulterações. Isso dá ao banco de dados ou ao livro-razão distribuído imunidade completa contra qualquer tentativa maliciosa de agentes mal-intencionados.
Além do intrincado sistema de verificação com o qual cada transação é aprovada e autenticada, um blockchain também é um software de código aberto, o que significa que todos podem ver seu código. Isso permite que os desenvolvedores revisem o código e os seus níveis de segurança e façam sugestões para aprová-lo.
Acessibilidade do Blockchain
De acordo com a pesquisa do Banco Mundial, cerca de 31% da população mundial não tem banco atualmente, a maioria dos quais reside em países em desenvolvimento. A população não bancarizada não apenas precisa mitigar os desafios logísticos de não ter uma conta bancária, como pagar serviços públicos ou receber um salário, mas também é excluída da rede financeira global maior e a sua riqueza é vulnerável a ladrões quando armazenada fisicamente.
As tecnologias de criptomoeda e blockchain permitem que qualquer pessoa, independentemente de género, etnia, nacionalidade ou nota de crédito, negocie com qualquer pessoa na rede e armazene o seu capital com segurança. Isso significa que pessoas sem conta bancária podem usar criptomoedas se assim o desejarem.
Limitações e desafios atuais do Blockchain
A natureza complexa e exigente do Blockchain traz desafios únicos que ainda não foram enfrentados, principalmente em acessibilidade e consciência ecológica.
Custos de Desenvolvimento e Manutenção de Blockchain
Na manutenção de uma rede blockchain, mecanismos como PoW, em particular, usam enormes quantidades de poder computacional para resolver os quebra-cabeças, o que também aumenta as contas de eletricidade dos nós.
Mais poder computacional aumenta as hipótese de resolver o quebra-cabeça mais rapidamente, portanto, os mineradores estão sempre a atualizar os seus recursos de hardware integrando mais placas de GPU no sistema, mas isso exige o uso de mais energia.
Além disso, o ciclo de vida das placas GPU é curto. O calor gerado pelo consumo de energia também precisa ser resfriado através de ventiladores ou condicionadores de ar. Todos esses aspectos combinados levam a altos custos de desenvolvimento e manutenção.
Pouco ecológico
O processo de validação de transações via Proof-of-Work consome grandes quantidades de energia, e além de engordar as contas, isso também torna as criptomoedas, e por extensão blockchain, longe de ser uma tecnologia verde. A mineração de Bitcoin, por exemplo, liberta 40 mil milhões de libras de emissões de carbono apenas nos EUA. A indústria de criptomoedas pretende ser 100% livre de carbono até 2030 e começou a investir em soluções de energia mais verdes para alimentar as atividades de mineração.
Implementação da tecnologia Blockchain
A implementação é insanamente complicada e cara de se conseguir. Requer um investimento significativo em infraestruturas e talento. Para que uma empresa adote uma solução blockchain, ela também precisa de formar os seus profissionais existentes e garantir que a administração esteja totalmente informada sobre a tecnologia blockchain para que possa utilizá-la totalmente e mitigar os desafios que traz.
Utilização do Blockchain e aplicações na vida real
Apesar da sua associação mais popular com o comércio de criptomoedas, as aplicações da vida real do blockchain vão além de facilitar a transação de moedas digitais.
Utilização do Blockchain em Bancos e Finanças
A tecnologia Blockchain é vista por muitos como um ajuste natural para melhorar as operações das instituições financeiras. Assim, pode acelerar significativamente os tempos de transação, melhorar a comunicação entre as instituições e reduzir os erros de manuseio. O aumento da transparência também otimizará as atividades regulatórias e aumentará a confiança na auditoria das instituições financeiras.
Grandes bancos como Wells Fargo e HSBC são os primeiros a adotar o blockchain. Os gigantes bancários usam a tecnologia blockchain para melhorar a liquidação de pagamentos internacionais e usam um livro-razão conjunto para processar as transações em dólar americano, dólar canadiano, libra esterlina britânica e euro.
Utilização de blockchain no setor jurídico
O setor jurídico pode aproveitar a tecnologia blockchain para automatizar os seus fluxos de trabalho, armazenar contratos de forma segura e imutável e tornar-se mais transparente para os clientes. O uso de contratos inteligentes pode reduzir significativamente o tempo de preparação e alteração de documentos e, portanto, evitar altas taxas para cobrir a preparação que normalmente é coberta pelos clientes.
Embora os contratos inteligentes ainda não sejam reconhecidos a nível federal, alguns estados dos EUA, incluindo Nevada e Iowa, agora aceitam a sua legitimidade e reconhecem-nos como acordos juridicamente vinculativos entre as partes envolvidas.
Utilização do Blockchain na área da saúde
A Blockchain tem uma variedade de aplicações no setor de saúde, sendo as mais importantes o armazenamento seguro de dados do paciente e a gestão simplificada da cadeia de abastecimento farmacêutica.
As violações de dados continuam a ser um problema crucial no setor, com mais de 600 violações de dados relatadas entre 2021 e 2022. Os serviços que aproveitam o potencial de criptografia do blockchain permitem transmissão e armazenamento seguros de informações confidenciais. O BurstIQ, por exemplo, ajuda as empresas de saúde a guardar, partilhar ou licenciar dados, mantendo a estrita em conformidade com as regras da HIPAA. Ele também permite o acesso a dados em tempo real sobre as atividades de saúde dos pacientes, potencialmente ajudando a eliminar problemas de abuso de medicamentos prescritos.
A IBMe e a Sonoco fizeram uma parceria recentemente para minimizar problemas no transporte de medicamentos, permitindo níveis mais altos de transparência da cadeia de abastecimento usando redes blockchain. O Pharma Portal, uma plataforma blockchain, ajuda fornecedores e compradores a rastrear medicamentos com temperatura controlada através de dados precisos e em tempo real.
Utilização de blockchain na gestão de propriedades
Dada as suas habilidades impecáveis de rastreamento de ativos, a blockchain também está pronta para revolucionar o setor imobiliário. A tecnologia Blockchain pode fornecer soluções para problemas de disputas de propriedade, a necessidade de intermediários para intermediar um negócio, comissões pesadas reivindicadas por agentes imobiliários e advogados e muito mais.
A ATLANT, por exemplo, criou uma plataforma blockchain na qual as propriedades são tokenizadas e podem ser negociadas da mesma forma que as criptomoedas. Isso simplifica as transações e reduz a necessidade de um intermediário para selar o acordo entre o vendedor e o comprador, minimizando as taxas de transação e corretagem.
Olhar para o futuro: o futuro do Blockchain
Sem dúvida, a tecnologia mais disruptiva da última década, o blockchain já transformou as operações de várias empresas na sua breve existência. O seu aumento em popularidade permitiu que os desenvolvedores estendessem a tecnologia blockchain além de apenas uma forma de compra de criptomoedas – permitindo que os principais players dos mercados, incluindo governos, reconhecessem o seu potencial de simplificar o sistema de gestão de dados e levar os seus serviços para o próximo nível.
Como a sua adoção generalizada que se aproxima cada vez mais, é crucial formular soluções para as suas limitações atuais e investir no aprimoramento da tecnologia para ser mais acessível e verde.
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