Blockchain

Uma Block chain ou blockchain é um livro-razão público de todas as transações bitcoin até então realizadas. Está constantemente crescendo à medida que novos blocos completos são adicionados a ela por um novo conjunto de registros. Os blocos são adicionados à blockchain de modo linear e cronológico. Cada nó - qualquer computador que conectado à rede bitcoin tem a tarefa de validar e repassar transações - obtém uma cópia da blockchain após o ingresso na rede bitcoin. A blockchain possui informação completa sobre endereços e saldos diretamente do bloco gênese até o bloco mais recentemente concluído.

A blockchain é vista como a principal inovação tecnológica do bitcoin visto que é a prova de todas as transações na rede. Seu projeto original tem servido de inspiração para o surgimento de novas criptomoedas e de bancos de dados distribuídos.

Definição

Blockchain é um tipo de banco de dados distribuído que guarda um registro de transações permanente e à prova de violação. O banco de dados blockchain consiste em dois tipos de registros: transações individuais e blocos.

Um bloco é a parte atual da blockchain onde são registrados algumas ou todas as transações mais recentes e uma vez concluído é guardado na blockchain como banco de dados permanente. Toda vez que um bloco é concluído um novo é gerado. Existe um número incontável de blocos na blockchain que são linkados uns aos outros - como uma cadeia - onde cada bloco contém uma referência para o bloco anterior.

História

A blockchain foi primeiramente definida no código fonte original do bitcoin. Portanto, estão intimamente ligados no que diz respeito ao surgimento de ambos.

A definição original foi criada em 2008 com a publicação do artigo "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" publicado por Satoshi Nakamoto (cuja real identidade permanece em aberto apesar de haver algumas expeculações e pronunciamentos a respeito). Em 2009 o código foi lançado como código aberto.

Assim, em 2009 começa a rede do bitcoin quando Satoshi Nakamoto minerou os primeiros bitcoins. Satoshi Nakamoto desaparece então em 2011 do público - isto é, dos fóruns, artigos e contribuições de código a cerca do bitcoin. Mas mesmo com a ausência de Satoshi Nakamoto, o bitcoin continuou a ser desenvolvido e mercantilizado, com o esforço da comunidade em geral trabalhando para resolver diversos problemas no código - incluindo, por exemplo, uma falha técnica em 2013 que causou uma bifurcação na blockchain.

O interesse e confiança em bitcoin tem caído, ao contrário do que vem acontecendo com a blockchain, a base tecnológica  das criptomoedas que tem recebido o interesse de bancos, empresas e organizações governamentais. Desde então, modificações tem sido feitas a partir da versão original e novas aplicações tem sido atreladas à blockchain.

Em 2014, surge o termo "Blockchain 2.0" usado para descrever um novo projeto no campo de banco de dados distribuído da blockchain.

Em 2015, o jornal The Economist descreveu uma das implementações da segunda geração da blockchain, o Ethereum, como "uma linguagem de programação que permite usuários escreverem contratos inteligentes mais sofisticados [...]". Tal sacada permitiria a formação de "organizações autônomas descentralizadas" (DAO), companias virtuais baseadas apenas em um conjunto de regras provenientes desta nova geração da blockchain.

Em 2016, foi previsto o montante de 1 bilhão de dólares em investimento em tecnologia ligada à blockchain, pelo mercado financeiro, segundo pesquisa do jornal CCN.

A evolução da blockchain tornou possível também o surgimento de conceitos distribuídos de blockchain, tal como a sidechain, que permitiria uma maior diversidade de blockchains sem comprometer a comunicação entre elas. Este é um conceito importante já que prepararia a rede para uma eminente tendência de diversificação já que diferentes empresas têm trabalhado na implementação de sua própria blockchain.

Descrição

Blockchain é um banco de dados distribuído que teve seu primeiro destaque como base de funcionamento do bitcoin. Blockchain é, portanto, um livro-razão público que é composto por duas partes: uma rede peer-to-peer e um banco de dados distribuído descentralizado.

Rede Peer-to-peer

De um modo geral e simples, uma rede P2P é uma arquitetura de computadores ou redes que compartilha tarefas, trabalho, ou arquivos entre pares (peers). Pares são parceiros na rede com iguais privilégios e influência no ambiente. Em uma rede P2P cada computador ou usuário é chamado de nó e coletivamente eles compõem uma rede P2P de nós.

A rede P2P na blockchain consiste de uma série de computadores e servidores onde cada um atua como um nó na rede. Quando uma nova mensagem entra na rede, a informação nesta mensagem é propagada entre todos os nós da rede P2P. A informação é normalmente encriptada e privada e não há como rastrear quem adicionou a informação na rede apenas verificar sua validez.

Banco de dados distribuído e descentralizado

A rede como um todo é descentralizada o que significa que não há um único ponto de falha no sistema. Se um nó deixa a rede, outros nós já tem armazenado uma cópia exata de toda a informação compartilhada. De modo inverso, se um nó entra na rede os nós iniciais imediatamente criam cópias de suas informações para o novo membro.

Blocos e Transações

O bloco gênese é codificado no software e serve como o estado inicial do sistema. Ele pode conter informações sobre as regras ou instruções sobre o banco de dados restante.

Feito isto, o banco de dados é formado a partir de uma série de blocos que juntos formam uma cadeia. É deste ponto que surge o nome 'cadeia de blocos' (blockchain). Cada bloco na cadeia contém informação ou transações. À medida que se adicionam transações, sua informação é guardada no bloco de acordo com o momento que ela foi processada. Esta combinação de informação e tempo cria um livro-razão que documenta valor ou outros recursos no banco de dados.

Após as transações serem empilhadas no bloco, uma assinatura ou "hash" é adicionada no final do bloco. O hash é linkado ao bloco anterior da cadeia. Estes hashes formam as ligações voltando entre as cadeias até chegar ao bloco gênese. O hash inclue o número do bloco atual e o número do próximo bloco da cadeia. Também inclue a data e o momento que foi assinado além da quantidade de transações inclusas no bloco presente. O hash apresenta-se como uma chave encriptografada.

Vantagens

• Eliminação de troca por intermediário e falta de confiança

Duas partes são capazes de fazer uma troca sem a supervisão ou intermediação de uma terceira parte, reduzindo fortemente ou até eliminando o risco de contraparte.

• Empoderamento dos usuários

Usuários estão no controle de todas as suas informações e transações.

• Alta qualidade de dados

Os dados da blockchain são completos, consistentes, datados, precisos e amplamente disponíveis.

• Durabilidade, confiabilidade e longevidade

Devido as redes serem descentralizadas, a blockchain não tem um ponto central de falha e é mais resistente a ataques maliciosos.

• Integridade de processo

Usuários podem confiar que suas transações serão executadas exatamente como o protocolo determina, removendo a necessidade de uma terceira parte.

• Transparência e imutabilidade

Mudanças a blockchains públicas são visíveis publicamente por todas as partes, criando transparência, e todas as transações são imutáveis, isto é, elas não podem ser alteradas ou deletadas.

• Simplificação de ecossistema

Com todas a transações sendo adicionadas a um único livro-razão público, isso reduz a desordem e complicações geradas por múltiplos livros-razões.

• Transações mais rápidas

Transações interbancárias podem potencialmente levar dias para serem compensadas e terem acordo final, especialmente fora do horário de trabalho. Transações com blockchain podem reduzir o tempo de transações para minutos e são processadas 24 horas por dia e 7 dias por semana.

• Menor custo por transação

Eliminando o intermédio de terceiros e despesas gerais para troca de bens, blockchains têm o potencial de reduzir significativamente taxas de transações.

• Digital

Praticamente qualquer documento ou bem pode ser expressado em forma de código e encapsulado ou referenciado por uma entrada do livro-razão, o que significa que a tecnologia blockchain tem aplicações muito amplas, a maioria ainda não pensada, muito menos implementada.

Desafios

• Tecnologia nascente

Resolver desafios como velocidade de transação, o processo de verificação, e limites de dados será crucial para tornar a blockchain amplamente aplicável.

• Estado regulatório instável

Como as moedas modernas sempre foram criadas e reguladas pelos governos nacionais, blockchain e bitcoin enfrentarão obstáculos na adoção generalizada por instituições financeiras preexistentes se a regulamentação de seu governo permanecer instável.

• Grande consumo de energia

Mineradores da rede blockchain do bitcoin estão tentando trilhões de soluções por segundo em esforços para validar transações, usando uma quantidade substancial de poder computacional.

• Controle, segurança e privacidade

Enquanto as soluções existem, incluindo blockchain privada e permissionada e forte encriptação, há ainda assuntos de segurança cibernética que precisam ser resolvidos antes que o público geral confie seus dados pessoais a uma solução blockchain.

• Questões de integração

As aplicações da blockchain oferecem soluções que exigem mudanças significativas, ou a substituição completa de sistemas existentes. A fim de realizar a troca, as empresas precisam desenvolver uma estratégia de transição.

• Adoção cultural

Blockchain representa uma troca completa para uma rede descentralizada que requer a participação de seus usuários e operadores.

• Custo

Blockchain oferece uma grande economia em preço e tempo por transação mas os altos custos de capital inicial podem ser um impedimento.

Aplicações

Sidechains

Transações bitcoin são armazenadas em um livro-razão transparente, chamado blockchain. Ela é protegida por uma forte rede de hash distribuída, como já explicado. A sidechain é uma blockchain que valida dados de outras blockchains e permite a transferência de bitcoins e outros bens entre blockchains, promovendo uma nova plataforma, aberta para a inovação e desenvolvimento. O uso de um caminho duplo lateral permite que moedas digitais e outros bens sejam transferidos entre cadeias com uma taxa de câmbio fixa ou de outra forma determinística. Uma sidechain atrelada é uma blockchain cujo os bens podem ser importados e retornados para outras sidechains. Sidechains permitem que a blockchain seja aprimorada com melhor desempenho e proteção de privacidade. Elas permitem também novas extensões para dar suporte a classes de bens inumeráveis, como ações, títulos, derivativos, moedas do mundo real e/ou virtual, bem como, adicionar recursos como contratos, alças de segurança e registros de propriedade do mundo real. Sidechains podem ter outras sidechains para coisas como micropagamentos. Elas permitem a experimentação e pré-lançamento de futuras sidechains e até mesmo de uma versão beta do bitcoin em si.

Blockchains alternativas

Blockchains alternativas (altchains) são baseadas na tecnologia bitcoin em conceito e/ou código. Estes projetos geralmente adicionam funcionalidades à blockchain. Altchains podem fornecer soluções incluindo outras moedas digitais. Elas visam desempenho, anonimato, armazenamento e aplicações como contratos inteligentes. Começando com um forte foco em aplicações financeiras, a tecnologia blockchain está se expandindo para atividades incluindo aplicações descentralizadas e organizações colaborativas que eliminam intermediários.

Porém, alguns problemas podem ser apontados devido a alta proliferação de altchains. Primeiro, a segurança e confiabilidade de uma rede blockchain depende de seu tamanho - o número de nós envolvidos - e a blockchain do bitcoin tem vantagens em termos de poder computacional, que torna difícil criptomoedas incipientes ganhar ampla adoção. Segundo, bifurcação no desenvolvimento resulta em uma separação de bens e redes das altchains. Isso significa que cada altchain duplica grande quantidade de código e funcionalidade de outras blockchains sem ser diretamente integrada com elas. Isso significa também que bens, como em Bitcoin e Namecoin, não podem ser transferidos diretamente entre blockchains tornando necessário o uso de sidechains.

• Ethereum

É uma plataforma descentralizada que executa contratos inteligentes utilizando uma blockchain customizada capaz de mover valor e representar a propriedade sobre um bem. Isto permite que desenvolvedores criem mercados, armazenem registros de dívidas, movimente fundos de acordo com instruções dadas à longo prazo sem a necessidade de uma terceira parte.

• Namecoin

É uma tecnologia experimental de código aberto que melhora a descentralização, segurança, resistência à censura, privacidade e velocidade de certos componentes da infraestrutura da Internet como DNS e identidades e outras tecnologias.

• Datacoin

É uma moeda confiável, livre de censura que pode ser usada para transações e armazenamento de dados na nuvem dentro de uma blockchain.

• Bitmessage

Utiliza blockchain como um meio de armazenamento de mensagens por dois dias. Devido a sua estrutura em árvore, tudo exceto a raiz hash pode ser deletado sem comprometer a integridade da cadeia.

Conclusão

Blockchain é uma base de dados distribuída que mantém um livro-razão expansível de dados e registros. Este livro-razão é encriptado e protegido contra adulteração, revisão e deleção. Os blocos que compõem a blockchain, processados continuamente à medida do tempo, contém hashes que linkam e indicam informação importante na base de dados. A mistura de transações, blocos e descentralização de dado no livro-razão permite grandes oportunidades em diversas áreas.

Referências

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• Blockchain News <http://www.newsbtc.com/blockchain-2-0/>. Acessado em 3 de Julho de 2016.

• Bitcoin Series 24: The Mega-Master Blockchain List <http://ledracapital.com/blog/2014/3/11/bitcoin-series-24-the-mega-master-blockchain-list>. Acessado em 3 de Julho de 2016.

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• Maras, E. (2016). Survey: Finance Industry to Invest $1 Billion in Blockchain Technology in 2016<https://www.cryptocoinsnews.com/financial-and-technology-sectors-to-invest-1-billion-in-blockchain-technology-in-2016/>. Acessado em 3 de Julho de 2016.

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Leitura adicional

• Site de Notícias Relacionadas à Blockchain <https://www.cryptocoinsnews.com/blockchain-news/>. Acessado em 3 de Julho de 2016.
• Paper do Bitcoin <https://bitcoin.org/bitcoin.pdf>. Acessado em 3 de Julho de 2016.