O que é blockchain? Guia completo

Contente

1. Blockchain 101

2. Como funciona o blockchain?

3. Para que é usado o blockchain?

Capítulo 1 - Blockchain 101

Contente

• O que é blockchain?

• Como os blocos estão conectados?

• Blockchains e descentralização

• O problema dos generais bizantinos

• Por que os blockchains deveriam ser descentralizados?

• O que é uma rede P2P?

• O que são nós no blockchain?

• Blockchains públicos versus privados

• Como são realizadas as transações?

• Como fazer transações Bitcoin

  • Como retirar Bitcoin da Binance

  • Como enviar Bitcoin da Trust Wallet para a Electrum

• Quem inventou o blockchain?

• Prós e contras da tecnologia blockchain

  • Vantagens

  • Contras

O que é blockchain?

Blockchain é um tipo especial de banco de dados. Você também pode ter ouvido o termo “tecnologia de razão distribuída” (ou DLT). Em muitos casos, eles significam a mesma coisa.

Blockchain tem certas propriedades únicas. Existem regras para adicionar dados e, uma vez salvos, é quase impossível alterá-los ou excluí-los.

Os dados são adicionados ao longo do tempo a estruturas chamadas blocos. Cada bloco é construído sobre o anterior e inclui uma informação relacionada ao anterior. Tal sistema foi criado com o objetivo de que qualquer usuário, após visualizar o bloco extremo, pudesse facilmente verificar a exatidão de sua ordem. Se percorrermos toda a "cadeia", chegaremos ao primeiro bloco denominado bloco gênese.

Para fazer uma analogia, suponha que você tenha uma planilha com duas colunas. Na primeira célula da primeira linha, você coloca todos os dados que deseja salvar.

Os dados na primeira célula são convertidos em um identificador de duas letras, que será usado como parte da próxima entrada. Neste exemplo, o identificador de duas letras KP deve ser usado para preencher a próxima célula da segunda linha (defKP). Isso significa que se você alterar a primeira entrada (abcAA), obterá uma combinação diferente de letras em todas as outras células.

Um banco de dados onde cada registro está vinculado ao último.

Se você olhar a linha 4, nosso último ID é TH. Lembra como dissemos que você não pode voltar ou excluir entradas? Isso ocorre porque em um grande sistema de membros que compartilham o mesmo conjunto de dados consistentes, você pode notificar a todos que já fez alterações em uma tabela, mas a maioria pode simplesmente ignorar sua tentativa de alterar toda a estrutura de dados.

Digamos que você altere os dados na primeira célula - você obterá um ID diferente, o que significa que seu segundo bloco terá dados diferentes, levando a um ID diferente na linha 2 e assim por diante. TH é essencialmente o produto de todas as informações anteriores.

Como os blocos estão conectados?

O que discutimos acima com nossos identificadores de duas letras é uma analogia simplificada de como o blockchain usa funções hash. Hashing é a cola que mantém os blocos unidos. Consiste no fato de pegarmos dados de qualquer tamanho e passá-los por uma função matemática para obter um resultado (hash) sempre do mesmo comprimento.

Os hashes usados ​​em blockchains são interessantes porque a probabilidade de você encontrar dois dados que produzem o mesmo resultado é astronomicamente pequena. Assim como nossos identificadores acima, qualquer pequena modificação em nossa entrada produzirá uma saída completamente diferente.

Vamos ilustrar o SHA256, uma função amplamente utilizada no Bitcoin. Como você pode ver, até mesmo alterar as letras maiúsculas é suficiente para criptografar completamente a saída.

O fato de não haver conflitos conhecidos com SHA256 (ou seja, duas entradas diferentes que nos dão o mesmo resultado) é extremamente valioso no contexto de blockchains. Isto significa que cada bloco pode referir-se ao anterior, incluindo o seu hash, e qualquer tentativa de editar blocos mais antigos será imediatamente aparente.

Cada bloco contém uma impressão do anterior.

Blockchains e descentralização

Explicamos a estrutura básica do blockchain. Mas quando você ouve as pessoas falarem sobre a tecnologia blockchain, provavelmente estão falando não apenas sobre o banco de dados em si, mas também sobre os ecossistemas construídos em torno dos blockchains.

Como estruturas de dados independentes, os blockchains só são realmente úteis em aplicações de nicho. O que fica interessante é quando os usamos como ferramentas de coordenação entre si. Combinado com outras tecnologias e com a teoria dos jogos, o blockchain pode atuar como um livro-razão distribuído que não é controlado por ninguém.

Isso significa que ninguém tem o direito de editar registros fora das regras do sistema (mais sobre as regras posteriormente). Nesse sentido, pode-se argumentar que o registro pertence a todos ao mesmo tempo: os participantes concordarão sobre sua aparência a qualquer momento.

O problema dos generais bizantinos

O verdadeiro problema que impede um sistema como o descrito acima é o chamado Problema dos Generais Bizantinos. Inventado na década de 1980, descreve um dilema em que actores isolados devem comunicar para coordenar as suas acções. Este dilema envolve vários generais do exército cercando uma cidade e decidindo se irão atacá-la. Os generais só podem comunicar-se através de um mensageiro.

Todos devem decidir se atacam ou recuam. Não importa se atacam ou recuam, o principal é que todos os generais tomem uma única decisão. Se decidirem atacar, só terão sucesso se se moverem ao mesmo tempo. Então, como podemos garantir que eles conseguirão fazer isso acontecer?

Claro, eles poderiam se comunicar através de um mensageiro. Mas e se o mensageiro fosse interceptado e a mensagem mudasse de “atacamos de madrugada” para “atacamos hoje à noite”? E se um dos generais enganasse deliberadamente os outros para que fossem derrotados?

Todos os generais atacam com sucesso (esquerda). Quando um recua, os outros atacam, são derrotados (direita).

Precisamos de uma estratégia onde o consenso possa ser alcançado mesmo que os participantes se tornem maliciosos ou que as mensagens sejam interceptadas. Não ser capaz de manter um banco de dados não é uma situação de risco de vida, como atacar uma cidade sem reforços, mas o mesmo princípio se aplica. Se não houver ninguém para monitorar o blockchain e fornecer aos usuários as informações “corretas”, então os usuários deverão ser capazes de se comunicar entre si.

Para superar a falha potencial de um (ou mais) usuários, os mecanismos de blockchain devem ser cuidadosamente projetados para serem resilientes a tais falhas. Um sistema que pode conseguir isso é chamado de "Consenso Geral Bizantino". Como veremos em breve, algoritmos de consenso são usados ​​para impor regras abrangentes.

Por que os blockchains deveriam ser descentralizados?

Claro, você mesmo pode gerenciar o blockchain. Mas você acabará com um banco de dados desajeitado em comparação com alternativas melhores. Seu real potencial pode ser aproveitado em um ambiente descentralizado, ou seja, onde todos os usuários são iguais. Assim, o blockchain não pode ser excluído ou sequestrado por invasores. É a única fonte da verdade que todos podem ver.

O que é uma rede P2P?

Uma rede P2P (Peer-to-peer) é o nível dos usuários (ou generais no nosso exemplo anterior). Não há administrador, portanto, em vez de ligar para um servidor central sempre que um usuário deseja trocar informações com outro usuário, ele as envia diretamente para seus colegas.

Considere o gráfico abaixo. À esquerda está uma estrutura centralizada na qual o participante A precisa enviar uma mensagem através do servidor para entregá-la ao participante F. Porém, à direita, todos os participantes estão conectados diretamente, sem qualquer intermediário.

Rede centralizada (esquerda) e descentralizada (direita).

Normalmente, o servidor armazena todas as informações necessárias aos usuários. Ao acessar a Binance Academy, você solicita a seus servidores que lhe forneçam todos os artigos. Se o site cair, você não conseguirá vê-los. No entanto, se você baixou todo o conteúdo, poderá acessá-lo em seu computador sem enviar uma solicitação à Binance Academy.

Essencialmente, é isso que todo usuário faz com um blockchain: todo o banco de dados é armazenado em seu computador. Se alguém sair da rede, os demais usuários ainda poderão acessar o blockchain e trocar informações entre si. Quando um novo bloco é adicionado à cadeia, os dados são distribuídos pela rede para que todos possam atualizar sua própria cópia do livro-razão.

Não deixe de conferir Redes P2P explicadas para uma visão mais aprofundada desse tipo de rede.

O que são nós no blockchain?

Os nós são simplesmente o que chamamos de máquinas conectadas a uma rede. Os nós armazenam cópias do blockchain e trocam informações com outras máquinas. Os usuários não precisam lidar com esses processos manualmente. Normalmente, tudo o que eles precisam fazer é baixar e executar o software blockchain, e todo o resto será feito automaticamente.

O texto acima descreve o que é um nó, mas esta definição também pode se aplicar a outros usuários que interagem com a rede de alguma forma. Por exemplo, na criptomoeda, um aplicativo de carteira simples no seu telefone é chamado de nó Lite.

Blockchains públicos versus privados

Como você deve saber, o Bitcoin lançou as bases para que a indústria de blockchain evoluísse para o que é hoje. Desde que o Bitcoin começou a se posicionar como um verdadeiro ativo financeiro, os inovadores começaram a pensar no potencial da tecnologia subjacente em outras áreas. Isso fez com que o blockchain fosse explorado para inúmeros usos fora das finanças.

Bitcoin é o que chamamos de blockchain público. Isso significa que qualquer pessoa pode visualizar as transações nele, e tudo o que é necessário para ingressar é uma conexão com a Internet e o software necessário. Como não há outros requisitos para participação, podemos chamar isso de ambiente inclusivo (sem permissão).

Em contraste, existem outros tipos de blockchains chamados blockchains privados. Esses sistemas estabelecem regras sobre quem pode ver e interagir com o blockchain. Assim, chamamos-lhes ambientes exclusivos. Embora os blockchains privados possam parecer redundantes à primeira vista, eles têm várias aplicações importantes – principalmente em ambientes empresariais.

Para obter mais informações sobre este tópico, você pode consultar este artigo "Qual a diferença entre blockchains públicos, privados e de consórcio?"

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Como são realizadas as transações?

Se Alice quiser pagar a Bob por transferência bancária, ela avisa o banco. Vamos supor, para simplificar, que ambas as partes utilizem o mesmo banco. O banco verifica se Alice tem fundos para concluir a transação antes de atualizar seu banco de dados (por exemplo, -$50 para Alice, +$50 para Bob).

Isto não é muito diferente do que está acontecendo com o blockchain. Afinal, também é um banco de dados. A principal diferença é que não existe uma parte que verifique e atualize o saldo. Todos os nós devem fazer isso.

Se Alice quiser enviar 5 BTC para Bob, ela envia uma mensagem para a rede. Ele não será adicionado ao blockchain imediatamente – será visto pelos nós, mas outras ações deverão ser tomadas para que a transação seja confirmada. Veja o artigo “Como os blocos são adicionados ao blockchain?”

Assim que esta transação for adicionada ao blockchain, todos os nós verão que ela ocorreu. Eles atualizarão sua cópia do blockchain para refletir isso. Agora Alice não pode enviar os mesmos 5 BTC para Carol (gasto duplo) porque a rede sabe que ela já gastou em uma transação anterior.

Não existe conceito de nomes de usuário e senhas – a criptografia de chave pública é usada para provar a propriedade dos fundos. Em primeiro lugar, para receber fundos, Bob precisa gerar uma chave privada. É apenas um número aleatório muito longo de caracteres que é virtualmente impossível de ser adivinhado, mesmo com centenas de anos à sua disposição. Mas se ele contar a alguém sua chave privada, esses usuários poderão provar a propriedade de seus fundos (e, portanto, Bob os gastará). Portanto, é importante que ele mantenha isso em segredo.

No entanto, Bob pode obter a chave pública a partir da sua chave privada. Ele pode então fornecer a chave pública a qualquer pessoa porque é virtualmente impossível reprojetá-la para obter a chave privada. Na maioria dos casos, ele realizará alguma outra operação (como hash) na chave pública para obter os endereços públicos.

Ele dará a Alice um endereço público para que ela saiba para onde enviar o dinheiro. Cria uma transação que diz: transfira esses fundos para este endereço público. Então, para provar à rede que ela não está tentando gastar os fundos de outra pessoa, Alice gera uma assinatura digital usando sua chave privada. Qualquer um pode pegar a mensagem assinada de Alice, compará-la com sua chave pública e dizer com segurança que ela tem o direito de enviar esses fundos para Bob.

Como fazer transações Bitcoin

Para ilustrar como você pode fazer transações Bitcoin, vamos imaginar dois cenários diferentes. A primeira é quando você retira Bitcoin da Binance e a segunda é quando você envia fundos de sua TrustWallet para sua carteira Electrum.

Como retirar Bitcoin da Binance

1. Faça login em sua conta Binance. Se você ainda não tem BTC, confira nosso guia Como comprar BTC.

2. Passe o mouse sobre "Carteira" e selecione "Carteira Spot".

3. Clique no botão “Remover” na barra lateral à esquerda.

4. Selecione a moeda que deseja sacar, neste caso BTC.

5. Copie o endereço para o qual deseja sacar seus Bitcoins e cole o endereço BTC do destinatário.

6. Insira o valor que deseja sacar.

7. Clique em "Enviar".

8. Você receberá um e-mail de confirmação em breve. Verifique cuidadosamente a exatidão do endereço. Se tudo estiver correto, confirme a transação no email.

9. Aguarde a transação passar pelo blockchain. Você pode acompanhar seu status na guia Histórico de depósitos e retiradas ou usando o Block Explorer.

Como enviar Bitcoin da Trust Wallet para a Electrum

Neste exemplo enviaremos BTC da Trust Wallet para a Electrum.

1. Abra o aplicativo Trust Wallet.

2. Clique na sua conta Bitcoin.

3. Clique em "Enviar".

4. Abra sua carteira Electrum.

5. Vá até a aba “Receber” da Electrum e copie o endereço.

Alternativamente, você pode retornar à Trust Wallet e clicar no ícone [–] para escanear o código QR que leva ao seu endereço Electrum.

6. Cole seu endereço Bitcoin no campo “Endereço do Destinatário” na Trust Wallet.

7. Insira o valor.

8. Se tudo estiver correto, confirme a transação.

9. Está tudo pronto! Aguarde até que sua transação seja confirmada no blockchain. Você pode rastrear seu status copiando seu endereço no Block Explorer.

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Quem inventou o blockchain?

A tecnologia Blockchain foi criada em 2009 com o lançamento do Bitcoin, o primeiro e mais popular blockchain. No entanto, o seu criador, sob o pseudónimo Satoshi Nakamoto, inspirou-se em tecnologias e propostas anteriores.

Blockchains fazem uso extensivo de funções hash e criptografia que existiam décadas antes do Bitcoin. Curiosamente, a estrutura do blockchain pode ser rastreada até o início da década de 1990, embora tenha sido usada simplesmente para registrar a data e hora dos documentos, para que não pudessem ser alterados posteriormente.

Para informações detalhadas, consulte o artigo "História do Blockchain".

Prós e contras da tecnologia blockchain

Blockchains adequadamente projetados resolvem um problema enfrentado pelas partes interessadas em diversos setores, desde finanças até agricultura. Uma rede distribuída tem muitas vantagens sobre o modelo cliente-servidor tradicional. Mas também existem algumas desvantagens.

Vantagens

Uma das vantagens imediatas observadas no “white paper Bitcoin” é que os pagamentos podem ser transmitidos sem intermediário. Os blockchains subsequentes foram ainda mais longe, permitindo aos usuários enviar todos os tipos de informações. A eliminação de contrapartes significa menos risco para os utilizadores envolvidos e resulta em taxas mais baixas porque o intermediário não recebe uma parte.

Como mencionamos anteriormente, uma rede pública de blockchain também é inclusiva – não há barreira à entrada, pois não existe um órgão regulador. Se um usuário potencial puder se conectar à Internet, ele poderá interagir com outros nós da rede.

Muitos argumentam que a qualidade mais importante dos blockchains é o seu alto nível de resistência à censura. Para travar um serviço centralizado, tudo o que um invasor precisa fazer é atacar o servidor. Mas numa rede P2P, cada nó funciona como um servidor separado.

Um sistema como o Bitcoin tem mais de 10.000 nós visíveis espalhados pelo mundo, tornando impossível até mesmo que um invasor com bons recursos comprometa a rede. Deve-se notar que existem muitos nós ocultos que não são visíveis para a rede mais ampla.

Mas existem algumas vantagens superficiais. Existem muitos casos de uso específicos que podem ser implementados em blockchains. Você pode aprender mais sobre isso neste artigo “Como o blockchain é usado?”

Contras

Blockchains não são uma panacéia para todos os problemas. Otimizados para os benefícios descritos na seção anterior, carecem de desenvolvimento em outras áreas. A barreira mais óbvia para a adoção em massa de blockchains é que elas não escalam muito bem.

Isso é verdade para qualquer rede distribuída. Como todos os participantes devem sincronizar, novas informações não podem ser adicionadas com rapidez suficiente porque os nós não conseguem acompanhá-las. Portanto, os desenvolvedores geralmente limitam deliberadamente a taxa de atualizações do blockchain para manter o sistema descentralizado.

Para os usuários da rede, isso pode se manifestar em longos períodos de espera se muitas pessoas tentarem concluir as transações. Os blocos podem conter uma quantidade limitada de dados e não são adicionados à cadeia instantaneamente. Se houver mais transações do que cabem em um bloco, quaisquer transações adicionais deverão aguardar o próximo bloco.

Outra possível desvantagem dos sistemas blockchain descentralizados é que eles não são facilmente atualizados. Se você criar seu próprio software, poderá adicionar novos recursos conforme achar necessário. Você não precisa trabalhar com outras pessoas ou pedir permissão para fazer alterações.

Num ambiente com milhões de usuários, fazer alterações é muito mais difícil. Você pode alterar algumas configurações de software do seu nó, mas acabará desconectado da rede. Se o software modificado for incompatível com outros nós, eles reconhecerão isso e se recusarão a interagir com o seu nó.

Digamos que você queira mudar a regra sobre o tamanho dos blocos (de 1 MB para 2 MB). Você pode tentar enviar este bloco para os nós aos quais está conectado, mas eles têm uma regra "não aceite blocos maiores que 1 MB". Se receberem um bloco maior, não o incluirão em sua cópia do blockchain.

A única maneira de promover a mudança é fazer com que a maior parte do ecossistema a aceite. Pode levar meses ou até anos de intensa discussão em fóruns antes que as mudanças possam ser coordenadas nas blockchains subjacentes. Consulte o artigo "Hard forks e soft forks" para obter detalhes.

Capítulo 2 - Como funciona o blockchain?

Contente

• Como os blocos são adicionados ao blockchain?

• Mineração (Prova de Trabalho)

  • Prós da Prova de Trabalho

  • Contras da prova de trabalho

• Staking (Prova de Stake)

  • Prós da Prova de Participação

  • Contras da prova de participação

• Outros algoritmos de consenso

• É possível cancelar uma transação Bitcoin?

• O que é escalabilidade de blockchain?

• Por que o blockchain precisa ser dimensionado?

• O que é um fork de blockchain?

  • Garfo macio

  • Garfo duro

Como os blocos são adicionados ao blockchain?

Até agora conversamos muito. Sabemos que os nós estão interligados e guardam cópias do blockchain. Eles passam informações sobre transações e novos blocos entre si. Já discutimos o que são nós, mas você deve estar se perguntando como novos blocos são adicionados ao blockchain?

Não existe uma fonte única que diga aos usuários o que fazer. Como todos os nós têm poder igual, é necessário um mecanismo de decisão justo sobre quem pode adicionar blocos ao blockchain. Precisamos de um sistema que torne caro enganar os usuários, mas que os recompense por serem honestos. Qualquer usuário razoável desejará agir de forma economicamente benéfica para si mesmo.

Como a rede é inclusiva, a criação de blocos deveria ser acessível a todos. Os protocolos muitas vezes garantem isso, exigindo que o usuário contribua para o jogo, ou seja, envolva algum risco. Isso permitirá que eles participem da criação do bloco e, se criarem um bloco válido, serão recompensados.

No entanto, se tentarem enganar o sistema, o resto da rede saberá disso. Qualquer participação que um minerador contribua para a rede será perdida. Chamamos esses mecanismos de algoritmos de consenso porque eles permitem que os participantes da rede cheguem a um consenso sobre qual bloco deve ser adicionado em seguida.

Mineração (Prova de Trabalho)

A mineração é de longe o algoritmo de consenso mais popular. A mineração usa o algoritmo Prova de Trabalho (PoW). Isso envolve os usuários sacrificando o poder computacional para tentar resolver o problema descrito no protocolo.

O quebra-cabeça exige que os usuários façam hash das transações e outras informações incluídas no bloco. Mas para que um hash seja considerado válido, ele deve ser inferior a um determinado valor. Como é impossível prever qual será este ou aquele resultado, os mineradores devem fazer hash dos dados ligeiramente alterados até encontrarem a solução correta.

É óbvio que o hashing múltiplo de dados requer grandes recursos computacionais. Nas blockchains Proof of Work, a aposta que os usuários apresentam é o dinheiro investido na compra de dispositivos de mineração e a eletricidade usada para alimentá-los. Eles fazem isso na esperança de obter uma recompensa em bloco.

Lembra como mencionamos que o valor original do hash é quase impossível de obter, mas é fácil verificar se está correto? Quando um minerador envia um novo bloco para o resto da rede, todos os outros nós o utilizam como entrada para a função hash. Eles só precisam passar seu hash por uma função para garantir que o bloco seja válido e extraído de acordo com todas as regras do blockchain. Caso contrário, o minerador não receberá recompensa e desperdiçará energia elétrica.

O primeiro blockchain de Prova de Trabalho foi o Bitcoin. Desde o seu início, muitos outros blockchains adotaram o mecanismo PoW.

Prós da Prova de Trabalho

• Confiabilidade. Até o momento, o Proof of Work é o algoritmo de consenso mais maduro que garante centenas de bilhões de dólares.

• Inclusividade. Qualquer pessoa pode ingressar na mineração ou apenas executar um nó de validação.

• Descentralização. Os mineradores competem entre si para produzir blocos, o que significa que o poder do hash nunca é controlado por uma das partes.

Contras da prova de trabalho

• Alto custo de serviço. A mineração consome uma enorme quantidade de eletricidade.

• Alta barreira à entrada. À medida que mais mineradores ingressam na rede, os protocolos tornam a tarefa de mineração mais difícil. Para se manterem competitivos, os usuários devem investir em hardware melhor. Isso pode parar muitos mineradores.

• Ataque 51%. Embora a mineração promova a descentralização, existe a possibilidade de que um único minerador receba a maior parte do poder do hash. Se o fizer, ele poderia, teoricamente, cancelar transações e minar a segurança do blockchain.

Staking (Prova de Stake)

Nos sistemas de Prova de Trabalho, o que motiva você a agir honestamente é o dinheiro que você pagou pela mineração de computadores e eletricidade. Você não obterá retorno do seu investimento se não minerar os blocos corretamente.

Com o Proof of Stake (PoS), não há custos externos. Em vez de mineradores, temos validadores que oferecem blocos. Eles podem usar um computador normal para criar novos blocos, mas precisam colocar uma grande parte de seus fundos em risco para obter esse privilégio. O staking é feito com uma quantidade pré-determinada de criptomoeda blockchain nativa de acordo com as regras de cada protocolo.

Implementações diferentes têm variações diferentes, mas uma vez que um validador começa a apostar suas unidades, pode ser um protocolo escolhido aleatoriamente para anunciar o próximo bloco. Se feito corretamente, eles receberão uma recompensa. Alternativamente, pode haver vários validadores que concordem com o próximo bloco, e a recompensa é distribuída proporcionalmente aos fundos em staking de cada um deles.

Blockchains PoS “puros” são menos comuns que blockchains DPoS (Delegated Proof of Stake), que exigem que os usuários votem em nós (testemunhas) para verificar blocos de toda a rede.

Ethereum, o principal blockchain de contrato inteligente, em breve mudará para Proof of Stake na transição para ETH 2.0.

Prós da Prova de Participação

• Verde – Em comparação com a mineração PoW, a pegada de carbono do PoS é extremamente pequena. O piqueteamento elimina a necessidade de operações de hash de dados que consomem muitos recursos.

• Transações rápidas. Como não há necessidade de gastar poder computacional adicional em tarefas arbitrárias impostas pelo protocolo, alguns proponentes do PoS argumentam que isso pode aumentar o rendimento das transações.

• Apostar recompensas e juros. As recompensas de segurança de rede são pagas diretamente aos detentores de tokens, não aos mineradores. Em alguns casos, o PoS permite que os usuários obtenham renda passiva na forma de airdrops ou juros simplesmente apostando seus fundos.

Contras da prova de participação

• Não totalmente testado. Os protocolos PoS ainda não foram testados em larga escala. Pode haver algumas vulnerabilidades não detectadas na sua implementação ou na criptoeconomia.

• Plutocracia. Há temores de que os sistemas PoS sejam um ecossistema na forma de “os ricos ficando mais ricos”, já que validadores com uma parcela maior de ativos tendem a receber mais recompensas.

• Nada está em jogo. No caso do PoW, os usuários só podem “apostar” em uma cadeia que considerem a mais bem-sucedida. Durante um hard fork, eles não podem fazer lances em várias moedas com o mesmo poder de hash. No entanto, os validadores em PoS podem trabalhar com múltiplas cadeias com pouca sobrecarga, o que pode causar problemas económicos.

Outros algoritmos de consenso

Prova de Trabalho e Prova de Participação são os algoritmos de consenso mais comuns, mas existem muitos mais. Alguns deles são híbridos e combinam elementos de ambos os sistemas, enquanto outros utilizam métodos completamente diferentes.

Não iremos abordá-los em detalhes, mas se você estiver interessado, confira os seguintes artigos:

• Explicação da Prova de Trabalho Atrasada

• Explicação do Consenso de Prova de Participação Alugada

• Explicação da Prova de Autoridade

• Explicação da prova de queimadura

É possível cancelar uma transação Bitcoin?

Blockchains são bancos de dados inerentemente muito seguros. Suas propriedades inerentes tornam extremamente difícil excluir ou alterar dados de blockchain depois de registrados. Quando se trata de Bitcoin e outras grandes redes, isso é quase impossível. Então, uma vez que você faz uma transação no blockchain, ela é irreversível.

Dito isto, existem muitas implementações diferentes de blockchain, e a diferença fundamental entre elas é como chegam a um consenso na rede. Isto significa que, em algumas implementações, um grupo relativamente pequeno de participantes pode ganhar poder suficiente na rede para reverter efetivamente as transações. Isto é especialmente verdadeiro para altcoins que operam em redes pequenas (com hashrates baixos devido à fraca concorrência na mineração).

O que é escalabilidade de blockchain?

A escalabilidade do blockchain é comumente usada como um termo geral para se referir à capacidade de um sistema blockchain de atender à demanda crescente. Embora as blockchains tenham propriedades desejáveis ​​(como descentralização, resistência à censura, imutabilidade), elas têm um custo.

Ao contrário dos sistemas descentralizados, um banco de dados centralizado pode operar com maior velocidade e largura de banda. Isso faz sentido porque não há necessidade de milhares de nós espalhados pelo mundo sincronizarem com a rede sempre que o conteúdo muda. Mas isso não se aplica a blockchains. Como resultado, o dimensionamento tem sido objeto de debate acirrado entre os desenvolvedores de blockchain há muitos anos.

Várias soluções diferentes foram propostas ou implementadas para mitigar algumas das deficiências de desempenho das blockchains. No entanto, no momento, não existe uma melhor abordagem clara. Provavelmente será necessário tentar muitas soluções diferentes até que sejam encontradas respostas mais simples para o problema de escalabilidade.

Em um nível mais amplo, há uma questão fundamental em relação à escalabilidade: devemos melhorar o desempenho do próprio blockchain (escalonamento on-chain) ou permitir que as transações ocorram sem sobrecarregar o blockchain subjacente (escalamento off-chain)?

Ambos podem ter vantagens óbvias. As soluções para escalabilidade on-chain podem ser reduzir o tamanho das transações ou até mesmo otimizar o armazenamento de dados em blocos. Por outro lado, as soluções fora da cadeia envolvem agrupar transações fora da blockchain principal e adicioná-las posteriormente. Algumas das soluções fora da cadeia mais conhecidas são chamadas de cadeias laterais e canais de pagamento.

Se você quiser se aprofundar neste tópico, leia o artigo “Escalabilidade do Blockchain – Sidechains e Canais de Pagamento”.

Por que o blockchain precisa ser dimensionado?

Se os sistemas blockchain quiserem competir com os seus homólogos centralizados, eles devem ser pelo menos tão eficientes quanto estes últimos. No entanto, na realidade, eles provavelmente terão que fazer ainda melhor para incentivar os desenvolvedores e usuários a migrarem para plataformas e aplicativos baseados em blockchain.

Isto significa que, em comparação com sistemas centralizados, o uso de blockchains deve ser mais rápido, mais barato e mais fácil para desenvolvedores e usuários. Isto não é facilmente alcançado mantendo as principais características dos blockchains que discutimos anteriormente.

O que é um fork de blockchain?

Como qualquer software, os blockchains precisam de atualizações para corrigir problemas, adicionar novas regras ou remover regras antigas. Como a maior parte do software blockchain é de código aberto, em teoria qualquer pessoa pode propor novas atualizações para adicionar ao software que executa a rede.

Tenha em mente que blockchains são redes distribuídas. Após uma atualização de software, milhares de nós espalhados pelo mundo deverão poder trocar dados e implementar a nova versão. Mas o que acontece se os participantes não chegarem a um acordo sobre qual atualização implementar? Normalmente, não existe uma organização com um procedimento de tomada de decisão estabelecido. Isso resulta em um garfo macio e um garfo duro.

Garfo macio

Se houver um acordo geral sobre como deve ser a atualização, é uma questão bastante simples. Nesse cenário, o software é atualizado com alterações compatíveis com versões anteriores, o que significa que os nós atualizados ainda podem se comunicar com os nós que não estão atualizados. No entanto, na realidade, espera-se que quase todos os nós sejam atualizados eventualmente. Isso é chamado de garfo macio.

Garfo duro

Será mais difícil com um hard fork. Uma vez implementadas, as novas regras serão incompatíveis com as regras antigas. Portanto, se os nós que executam as novas regras tentarem se comunicar com os nós que executam as regras antigas, isso será impossível. Como resultado, o blockchain é dividido em duas partes – uma executando o software antigo e a outra executando as novas regras.

Após um hard fork, existem essencialmente duas redes diferentes executando dois protocolos diferentes em paralelo. No momento da bifurcação, os saldos da unidade blockchain nativa são clonados da rede antiga. Dessa forma, se você tinha saldo na rede antiga no momento da bifurcação, também terá saldo na nova rede.

Consulte o artigo "Hard forks e soft forks" para obter detalhes.

Capítulo 3. Como o blockchain é usado?

Contente

• Blockchain para cadeias de abastecimento

• Blockchain e a indústria de jogos

• Blockchain para saúde

• Transferências de blockchain

• Blockchain e identidade digital

• Blockchain e a Internet das Coisas (IoT)

• Blockchain para gerenciamento

• Blockchain para caridade

• Blockchain para especulação

• Financiamento coletivo no blockchain

• Blockchain e sistemas de arquivos distribuídos

A tecnologia Blockchain pode ter uma ampla gama de usos. Vamos examinar alguns deles.

Blockchain para cadeias de abastecimento

Cadeias de abastecimento eficazes estão no centro de muitas empresas de sucesso e envolvem a movimentação de mercadorias do fornecedor ao consumidor. A coordenação de múltiplas partes interessadas neste domínio tem sido tradicionalmente uma tarefa difícil. No entanto, a tecnologia blockchain pode fornecer um novo nível de transparência em muitos setores. Um ecossistema de cadeia de abastecimento funcional que gira em torno de uma base de dados imutável é exatamente o que muitas indústrias precisam para se tornarem mais confiáveis.

Se quiser saber mais, leia o artigo Casos de uso de Blockchain: cadeias de suprimentos.

Blockchain e a indústria de jogos

A indústria de jogos se tornou uma das maiores indústrias de entretenimento do mundo, e a tecnologia blockchain pode beneficiá-la enormemente. Via de regra, os jogadores estão nas mãos dos desenvolvedores de jogos. Na maioria dos jogos online, os jogadores são forçados a confiar no espaço do servidor dos desenvolvedores e seguir seus conjuntos de regras em constante mudança. Neste contexto, o blockchain pode ajudar a descentralizar o poder, a gestão e a manutenção dos jogos online.

No entanto, o maior problema pode ser que os itens do jogo não podem existir fora dos jogos, eliminando a possibilidade de propriedade real e a existência de mercados secundários. Ao usar uma abordagem baseada em blockchain, os jogos poderiam se tornar mais sustentáveis ​​no longo prazo, e os itens do jogo lançados como cripto-colecionáveis ​​poderiam ganhar valor real.

Se você quiser saber mais, leia o artigo “Usos do Blockchain: Jogos”.

Blockchain para saúde

O armazenamento seguro de registros médicos é vital para qualquer sistema de saúde, e a dependência de servidores centralizados torna vulneráveis ​​as informações confidenciais. A transparência e a segurança da tecnologia blockchain tornam-na uma plataforma ideal para armazenar registros médicos.

Ao proteger criptograficamente os registros no blockchain, os pacientes podem manter sua privacidade e ao mesmo tempo compartilhar suas informações médicas com qualquer estabelecimento de saúde. Se todos os participantes no actual sistema de saúde fragmentado pudessem ligar-se a uma base de dados global segura, o fluxo de informação entre eles seria mais rápido.

Se quiser saber mais, leia o artigo "Usos do Blockchain: Saúde".

Transferências de blockchain

Enviar dinheiro internacionalmente é um desafio para os serviços bancários tradicionais. Principalmente devido à rede emaranhada de intermediários, as taxas e os prazos de liquidação tornam a utilização dos bancos tradicionais dispendiosa e pouco fiável para transacções urgentes.

As criptomoedas e os blockchains eliminam este ecossistema de intermediários e podem permitir transferências rápidas e baratas em todo o mundo. Embora os blockchains certamente sacrifiquem o desempenho por algumas de suas propriedades desejáveis, vários projetos estão usando a tecnologia para fornecer transações baratas e quase instantâneas.

Se quiser saber mais, leia o artigo “Opções de uso do Blockchain: transferências”.

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Blockchain e identidade digital

O gerenciamento seguro de identidades na Internet precisa urgentemente de uma solução rápida. Uma quantidade extraordinária dos nossos dados pessoais é armazenada em servidores centralizados e analisada por algoritmos de aprendizagem automática sem o nosso conhecimento ou consentimento.

A tecnologia Blockchain permite que os usuários assumam a responsabilidade por seus dados e divulguem informações seletivamente a terceiros somente quando necessário. Esse tipo de magia criptográfica pode garantir uma experiência de Internet mais tranquila, sem comprometer a privacidade.

Se quiser saber mais, leia o artigo “Usos do Blockchain: Identidade Digital”.

Blockchain e a Internet das Coisas (IoT)

Um número incrível de dispositivos físicos está conectado à Internet e esse número só aumentará. Alguns especulam que a comunicação e a colaboração entre esses dispositivos poderiam ser bastante melhoradas com a ajuda da tecnologia blockchain. Os micropagamentos automatizados máquina a máquina (M2M) podem criar uma nova economia que depende de uma solução de banco de dados segura e de alto rendimento.

Se quiser saber mais, leia o artigo Casos de uso de Blockchain: A Internet das Coisas.

Blockchain para gerenciamento

As redes distribuídas podem definir e aplicar as suas próprias formas de regulação sob a forma de código informático. Portanto, não é surpreendente que a blockchain possa ter a oportunidade de eliminar intermediários em vários processos de governação a nível local, nacional ou mesmo internacional.

Além do mais, poderia resolver um dos maiores problemas que os ambientes de desenvolvimento de código aberto enfrentam atualmente – a falta de um mecanismo confiável de distribuição de financiamento. A governança do Blockchain garante que todos os participantes possam participar na tomada de decisões e fornece uma visão transparente de quais políticas estão sendo implementadas.

Se quiser saber mais, leia o artigo “Usos do Blockchain: Governança”.

Blockchain para caridade

As instituições de caridade são frequentemente prejudicadas por restrições sobre como podem aceitar fundos. É também lamentável que o destino final dos fundos doados seja difícil de rastrear com precisão, o que sem dúvida desencoraja muitos de apoiarem estas organizações.

A "criptofilantropia" está empenhada no uso da tecnologia blockchain para contornar essas limitações. Com base nas propriedades inerentes da tecnologia para permitir maior transparência, envolvimento global e redução de custos, a nova indústria procura maximizar o impacto das organizações de caridade. Uma dessas organizações é a Charitable Blockchain Foundation.

Se você quiser saber mais, leia o artigo Usos do Blockchain: Caridade.

Blockchain para especulação

Sem dúvida, uma das aplicações mais populares da tecnologia blockchain é a especulação. As transferências descomplicadas entre bolsas, as soluções de negociação sem custódia e um ecossistema crescente de produtos derivados tornam-no num campo de jogo ideal para todos os tipos de especuladores.

Devido às suas propriedades inerentes, o blockchain é uma excelente ferramenta para quem está disposto a correr riscos utilizando esta classe de ativos. Alguns proponentes acreditam mesmo que, uma vez amadurecida a tecnologia e a regulamentação apropriada, todos os mercados especulativos globais poderão ser tokenizados na blockchain.

Se quiser saber mais, leia o artigo "Usos do Blockchain: Mercados de Previsão".

Financiamento coletivo no blockchain

As plataformas de crowdfunding online têm lançado as bases para a economia P2P há quase uma década. O sucesso destes sites mostra que existe um interesse real no desenvolvimento de produtos de crowdfunding. Porém, essas plataformas atuam como custodiantes de fundos, podendo receber uma parte significativa deles a título de comissões. Além disso, cada um deles terá seu próprio conjunto de regras para facilitar o acordo entre os diversos participantes.

A tecnologia Blockchain, ou melhor, contratos inteligentes, pode fornecer crowdfunding automatizado mais seguro, onde os termos dos negócios são definidos em código de computador.

Outra aplicação do crowdfunding blockchain são as ofertas iniciais de moedas e as ofertas iniciais de troca (IEOs). Nessas vendas de tokens, os investidores levantam fundos na esperança de que a rede tenha sucesso no futuro e recebam o retorno do seu investimento.

Blockchain e sistemas de arquivos distribuídos

O armazenamento distribuído de arquivos na Internet tem muitas vantagens em relação às alternativas centralizadas tradicionais. A maior parte dos dados armazenados na nuvem depende de servidores e provedores de serviços centralizados, que tendem a ser mais vulneráveis ​​a ataques e perda de dados. Em alguns casos, os usuários podem enfrentar problemas de acessibilidade devido à censura por parte de servidores centralizados.

Do ponto de vista do usuário, as soluções de armazenamento de arquivos blockchain funcionam da mesma maneira que outras soluções de armazenamento em nuvem – você pode fazer upload, armazenar e acessar arquivos. No entanto, o que está acontecendo em segundo plano é bem diferente.

Quando você carrega um arquivo em um armazenamento blockchain, ele é distribuído e duplicado entre vários nós. Em alguns casos, cada nó armazenará diferentes partes do seu arquivo. Por sua vez, os nós não poderão fazer nada com esses dados, mas posteriormente você poderá solicitar que eles forneçam cada um desses dados para combiná-los e recuperar o arquivo completo.

O armazenamento vem de membros que doam seu armazenamento e largura de banda de rede. Normalmente, esses participantes são motivados economicamente para fornecer esses recursos e são penalizados se não seguirem as regras ou não mantiverem e manterem os arquivos.

Você pode pensar nesse tipo de rede como Bitcoin. No entanto, neste caso, o principal objetivo da rede não é apoiar transferências de dinheiro, mas fornecer armazenamento descentralizado de arquivos protegidos da censura.

Outros protocolos de código aberto, como o InterPlanetary File System (IPFS), já estão abrindo caminho para esta nova tecnologia web, persistente e distribuída. Embora o IPFS seja um protocolo e uma rede P2P, não é exatamente um blockchain. Mas aplica alguns dos princípios da tecnologia blockchain para melhorar a segurança e a eficiência.