A blockchain é um registo digital descentralizado que guarda transações de forma segura e transparente. Diferente dos sistemas tradicionais, como os bancos, funciona sem uma autoridade central, distribuindo o registo por uma rede de computadores. Indo muito além das criptomoedas, a blockchain já é utilizada para implementar "smart contracts" ou contratos inteligentes, registo de cadeias de abastecimento, NFTs, etc...
Pontos Principais
- A blockchain é uma tecnologia que permite a existência de um registo público descentralizado.
- Utiliza mecanismos de consenso, como o "Proof of Work", para alcançar acordo em sistemas distribuídos, resistindo a participantes mal-intencionados.
- O problema do "double spending" é resolvido por um registo público e transparente que garante que cada moeda digital seja usada apenas uma vez.
- A encriptação, como "hashing" (ex.: SHA-256) e criptografia assimétrica (ex.: curva elíptica), são essenciais para a segurança da blockchain.
- A blockchain tem aplicações variadas, como cadeias de abastecimento e sistemas de votação, que dependem de transparência, confiança e fiabilidade
O que é a Blockchain e Como Funciona?
Para entendermos o que é o mundo da Web3, ou mesmo o que significa esta palavra, temos de entender a origem das coisas. Hoje em dia, estamos confrontados cada vez mais com noticias sobre "o bitcoin" ou sobre criptomoedas, e criptoativos. Na AFV sabemos o quão frustrante é ouvir repetidamente assuntos sejam sobre acontecimentos internacionais, política, etc.. sem entendemos do que se trata. Assim, para entendermos o que são estas "coisas" do bitcoin e da cripto em geral , sem entrar em demasiados detalhes técnicos, convém em primeiro lugar, falarmos da tecnologia que permite que isto seja uma realidade: a blockchain (E não, não é um mecanismo que foi inventado para combater as fake news, embora...)
A blockchain, no seu essencial, é uma tecnologia que permite a existência de sistemas distribuídos e descentralizados que possuam um registo público informação único. Depreenda-se um sistema distribuído aquele que em todo o momento permite a adição de nova informação a esse registo público e que todos os participantes da rede recebem uma cópia atualizada desse mesmo registo. É um registo digital descentralizado que grava transações de forma segura e transparente. Diferente dos sistemas tradicionais, como os bancos, funciona sem uma autoridade central, distribuindo o registo por uma rede de computadores, chamados nós. Cada nó tem uma cópia de todo o registo, o que torna a informação difícil de alterar e é acessível a todos os participantes. Foi apresentada no whitepaper do Bitcoin, publicado a 31 de outubro de 2008 por Satoshi Nakamoto, mas as suas aplicações vão desde a gestão de cadeias de abastecimento até à saúde e sistemas de votação.
A recorrência a técnicas criptográficas no contexto da blockchain, é fundamental para o seu funcionamento, garantindo a segurança e a integridade dos dados, dando também a origem ao dito nome: criptomoedas. Pensa na encriptação como um sistema de fechadura e chave digital que mantém o registo público (blockchain) seguro. Garante que só pessoas autorizadas podem fazer mudanças, que todos podem confiar e que a informação não foi alterada. Para tal, a blockchain usa o hashing, que cria uma impressão digital única para cada bloco, e a criptografia assimétrica, como chaves públicas e privadas, para garantir que as transações são seguras e autorizadas. Na prática a blockchain agrupa transações em blocos ligados por hashes, formando uma cadeia inalterável. Qualquer mudança num bloco é detectada porque afeta directamente os seguintes.
O Problema dos Generais Bizantinos
O Problema dos Generais Bizantinos é uma questão clássica em sistemas distribuídos, mostrando como é difícil chegar a um acordo quando alguns participantes podem ser mal-intencionados ou não ter capacidade de resposta. Imagina vários generais à volta de uma cidade, a decidir se atacam ou recuam. Todos têm de concordar, mas alguns podem ser traidores, enviando mensagens falsas para confundir os outros. O desafio é os generais honestos chegarem a uma decisão apesar desses traidores. Na blockchain, este problema aparece quando os nós da rede precisam de concordar sobre o estado do registo, mesmo que alguns tentem manipulá-lo. A blockchain lida com este problema recorrendo a mecanismos de consenso.
Mecanismos de Consenso
O mecanismo Proof of Work (PoW) torna caro e improvável os mal-intencionados controlarem a rede. Por exemplo, na blockchain do Bitcoin, os mineradores competem para resolver problemas matemáticos complexos, e o primeiro a resolvê-lo obtem a possibilidade de adicionar um novo bloco ao registo. Este processo, chamado de mineração, exige muito poder computacional, dificultando que alguém engane o sistema sem controlar a maior parte da potência da rede, o que é caro e pouco provável. Outro mecanismo de consenso, o Proof of Stake (PoS), é usado em redes como o Ethereum (após a transição em 2022). No PoS, a validação baseia-se na quantidade de moedas que um participante tem, sendo menos intensivo em energia e mais eficiente. Este método também ajuda a resolver o Problema dos Generais Bizantinos ao garantir que quem tem mais moedas tem mais incentivo para agir honestamente, já que o seu investimento está em risco se tentar manipular o sistema. Para alguém sem conhecimentos técnicos, é como garantir que todos os teus amigos cheguem a acordo sobre o plano de uma festa surpresa, mesmo que alguns tentem estragá-lo. Os mecanismos de consenso da blockchain, como o PoW e o PoS, asseguram que a verdade ganha, garantindo acordo apesar de possíveis mentirosos.
O "Double Spending"
O problema do "double spending" é um grande desafio nas moedas digitais, em que alguém poderia gastar a mesma unidade de moeda mais do que uma vez ao copiar os dados. No mundo físico, se tens uma nota de 10 euros, não a podes gastar duas vezes porque, ao dá-la, já não a tens. Mas com dinheiro digital, é só dados, então podias copiá-los e tentar gastá-los várias vezes. A blockchain impede o "double spending" ao manter um registo público e inalterável de todas as transações. Cada transação é registada, e as novas transações são verificadas contra este registo para garantir que a moeda não foi gasta antes. Se alguém tentar gastar a mesma moeda duas vezes, a segunda transação não vale porque o registo mostra que já foi usada Understanding Double Spending. É como ter um livro de contas público onde todos podem ver cada transação, tornando impossível usar a mesma nota de 10 euros duas vezes sem que todos percebam. Por exemplo, no Bitcoin, cada transação é transmitida à rede, e os mineradores verificam-na em paralelo com o registo anterior, antes a adicionar a um novo bloco. Isso garante que o sistema fica seguro e que cada unidade de moeda só é gasta uma vez, resolvendo o problema do "double spending" de forma eficaz.
O Papel da Encriptação
A encriptação é vital: o hashing (ex.: SHA-256) cria identificadores únicos, e a criptografia assimétrica (ex.: curva elíptica) assegura transações seguras com chaves públicas e privadas.
Aplicações Além das Criptomoedas
- Contratos Inteligentes: Automatização de pagamentos sem intermidiários.
- Cadeias de Abastecimento: Rastreamento de produtos de forma transparente.
- Votação: Garantem segurança , confiabilidade, fiabilidade e transparência.
- Saúde: Proteção de registos médicos em bases de dados públicas.
- Imobiliário: Simplificam transações.
- NFTs: Registam propriedade em formato digital.
Benefícios e Desafios
Benefícios
- Elimina intermediários, reduzindo custos.
- Aumenta eficiência com automação.
- Oferece segurança via encriptação.
- Garante transparência com registos públicos.
Desafios
- Escalabilidade limitada*.
- Alto consumo de energia no PoW.
- Regulamentação incerta.
- Interoperabilidade entre diferentes blockchains.
Conclusão
A blockchain é a génese das criptomoedas e tem potencial para transformar e revolucionar sistemas digitais, resolvendo questões de confiança e segurança sem intermediarios. Os mecanismos de consenso resolvem problemas clássicos em sistemas de redes distribuídos como o "double spending" e o Problema dos Generais Bizantinos, impactando áreas desde finanças à saúde. Superar limitações, essencialmente na regulamentação desta tecnologia, será essencial para sua adoção ampla.