Entenda a blockchain de uma vez por todas: guia completo desde os princípios até as aplicações

O que é exatamente a blockchain?

Muitas pessoas já ouviram falar do conceito de blockchain, mas nem todas o compreendem realmente. Simplificando, a blockchain é como um livro-razão mantido por milhares de pessoas em conjunto. Ao contrário de bases de dados tradicionais controladas por uma única empresa ou instituição, os registos na blockchain são guardados e verificados por nós distribuídos por todo o mundo, o que é conhecido como descentralização.

Imagine que quer fazer uma transferência para um amigo. No sistema bancário tradicional, o banco atua como intermediário, decidindo se a transação é válida ou não. Na blockchain, milhares de computadores verificam simultaneamente essa transação, garantindo que ninguém trapaceie. Uma vez confirmada, a transação fica registada para sempre e não pode ser alterada.

Por que se chama “blockchain”? O que significa esse nome?

As palavras “bloco” e “cadeia” representam as principais características desta tecnologia.

Cada transação é registada num bloco (Block), como uma página de um livro-razão. Quando essa página fica cheia, forma-se um bloco completo. Com o passar do tempo, mais e mais blocos são criados. Esses blocos não existem de forma isolada, mas estão ligados através de técnicas criptográficas (Chain), formando uma cadeia que segue uma ordem temporal. Uma vez que um bloco é adicionado à cadeia, é quase impossível alterá-lo, pois qualquer modificação faria com que todos os blocos seguintes se tornassem inválidos.

Do que é composto um bloco?

Para entender como a blockchain funciona, primeiro é importante saber o que cada bloco contém. Geralmente, cada bloco é composto por três partes principais:

Dados da transação (Data) O conteúdo armazenado no bloco depende do seu uso. Por exemplo, no Bitcoin, o bloco regista detalhes de cada transferência, incluindo endereço do remetente, endereço do destinatário, valor e carimbo de data/hora.

Identificador único (hash) Cada bloco possui um hash único, semelhante às impressões digitais humanas, e não há dois hashes iguais no mundo. Este identificador ajuda a rede a localizar e identificar rapidamente um bloco específico. Mais importante ainda, se alguém tentar alterar qualquer dado dentro do bloco, o hash mudará imediatamente, e essa alteração se propagará como uma reação em cadeia a todos os blocos seguintes, expondo qualquer tentativa de manipulação.

Hash do bloco anterior Cada novo bloco registra o hash do bloco anterior, formando uma cadeia inquebrável. Se alguém tentar alterar um bloco antigo, toda a integridade da cadeia será comprometida. Para evitar esse tipo de ataque, a maioria das redes públicas usa o mecanismo de Prova de Trabalho (PoW), tornando economicamente inviável alterar registros históricos.

Como funciona uma transação na blockchain?

Vamos ver um exemplo concreto de como a blockchain processa uma transação. Suponha que o João queira enviar um Bitcoin ao Pedro.

Primeiro passo: iniciação da transação João insere as informações da transação na sua carteira digital: endereço da sua carteira, do destinatário, e a quantidade de Bitcoin a transferir. Essa transação é então broadcasted para toda a rede blockchain, entrando na fila de validação.

Segundo passo: validação pelos mineradores Os mineradores (computadores que executam software de validação) começam a verificar essa transação. Precisam confirmar duas coisas importantes: primeiro, se João tem saldo suficiente; segundo, se a assinatura criptográfica confirma que a transação foi realmente iniciada por João. Após a validação, a transação entra na fila de espera para ser incluída num bloco.

Terceiro passo: inclusão numa nova bloco No mecanismo de Prova de Trabalho do Bitcoin, aproximadamente a cada 10 minutos, um novo bloco é criado. Os mineradores agrupam várias transações validadas e as incluem num novo bloco.

Quarto passo: consenso da rede Depois de criado, o novo bloco é propagado para todos os nós da rede. Cada nó verifica se as transações são válidas e se o hash do bloco está corretamente ligado ao anterior. Quando mais de 51% dos nós confirmam, o bloco é oficialmente adicionado à cadeia, e a transação é concluída.

Após a validação bem-sucedida, os mineradores recebem uma recompensa, geralmente na forma de novas criptomoedas e taxas de transação. Este mecanismo de incentivo garante a segurança da rede.

Quais são os diferentes tipos de blockchain?

A blockchain não é uma única forma, podendo ser classificada em três grandes categorias, dependendo do nível de acesso e participação:

Blockchain pública (Public Blockchain)

• Qualquer pessoa pode participar, sem necessidade de permissão
• Todos os dados das transações são totalmente transparentes
• Os dados são praticamente imutáveis, com alta segurança
• Velocidade de transação mais lenta, maior consumo energético
• Exemplos: Bitcoin, Ethereum, Polkadot, Solana, Cardano, BNB Chain
• Áreas de aplicação: criptomoedas, contratos inteligentes, identidade digital, IoT

Blockchain de consórcio (Consortium Blockchain)

• Apenas entidades ou organizações autorizadas podem participar
• Combina transparência de blockchain pública com controle de blockchain privada
• Transações mais rápidas, custos menores
• Design de permissões mais complexo, sem padrão unificado
• Exemplos: Hyperledger, FISCO BCOS, R3 CEV
• Áreas de aplicação: liquidação entre instituições financeiras, cadeias de abastecimento de energia, seguros, IoT

Blockchain privada (Private Blockchain)

• Permissões de leitura e escrita totalmente controladas por uma organização ou entidade
• Velocidade de transação mais rápida, maior privacidade
• Menor risco de ataques externos
• Menor descentralização, mais suscetível a manipulações
• Exemplos: KitChain da Eris Industries, Quorum
• Áreas de aplicação: gestão de dados empresariais, auditoria interna, armazenamento de informações sensíveis

Quais são as vantagens da blockchain em relação às tecnologias tradicionais?

Segurança incomparável Cada transação na blockchain é protegida por criptografia, e uma vez registada, não pode ser alterada. Mesmo os administradores do sistema não podem apagar ou modificar transações confirmadas. Essa imutabilidade oferece uma segurança sem precedentes aos utilizadores.

Rastreamento completo das transações Todas as transações ficam registadas numa base de dados distribuída, permitindo rastrear o fluxo de fundos em toda a cadeia. Independentemente do número de etapas, é possível seguir o percurso completo de uma transação. Isso é útil para combater lavagem de dinheiro, rastrear produtos falsificados, entre outros.

Maior eficiência nas transações Ao eliminar intermediários, as transações tornam-se mais rápidas. Pagamentos internacionais podem ser feitos sem passar por múltiplos bancos, reduzindo custos. A liquidação e reconciliação entre membros da rede também podem ser automatizadas.

Maior precisão Bases de dados tradicionais geridas por uma única entidade podem estar sujeitas a erros humanos. Na blockchain, múltiplos nós verificam as transações, reduzindo a possibilidade de erros. Além disso, cada alteração de ativo fica registrada individualmente, dificultando a ocorrência de gastos duplos.

Quais os principais limites atuais da blockchain?

Apesar do potencial promissor, a tecnologia blockchain enfrenta alguns desafios que precisam ser resolvidos:

Risco de perda de chaves Se um utilizador esquecer ou perder a sua chave privada, os ativos na blockchain ficarão irrecuperáveis. Este modelo, de responsabilidade total do utilizador, representa um desafio para utilizadores com menor conhecimento técnico.

Alto consumo energético As blockchains públicas que usam Prova de Trabalho (como o Bitcoin) requerem muita energia e poder computacional para mineração e validação, o que tem impacto ambiental e económico.

Velocidade de consenso lenta Nas blockchains privadas e de consórcio, o processo de consenso entre várias partes é mais lento, o que limita a velocidade de desenvolvimento e inovação tecnológica.

Potencial uso indevido A natureza anónima da blockchain às vezes é explorada para atividades ilegais, o que preocupa os reguladores.

Quais são as aplicações reais da blockchain?

O potencial da blockchain vai muito além das criptomoedas. Atualmente, ela é aplicada em diversos setores, mostrando um enorme espaço de crescimento.

Gestão da cadeia de abastecimento e logística Produtos passam por várias etapas desde a fabricação até ao consumidor, gerando muitos dados. Usar blockchain para registar todo o processo permite rastrear rapidamente a origem do produto e identificar problemas. O IBM Food Trust, por exemplo, usa blockchain para monitorar a cadeia de fornecimento de alimentos, permitindo localizar rapidamente responsáveis em caso de problemas. A marca de chá taiwanesa “Wang De Chuan” usa blockchain para registar a origem e o processamento do chá, permitindo aos consumidores escanear um QR code e ver todo o percurso de produção.

Gestão de propriedade intelectual e ativos A validação e transferência de direitos tradicionais são complexas e propensas a erros. Guardar informações de propriedade na blockchain garante registros precisos e imutáveis. A emergência de tokens não fungíveis (NFTs) trouxe uma nova forma de aplicação. Artistas podem transformar obras em NFTs, garantindo sua exclusividade e propriedade. Celebridades podem interagir com fãs através de NFTs, que apoiam o artista e oferecem conteúdos e direitos exclusivos.

Gestão de dados de saúde e medicina A segurança e privacidade das informações médicas são essenciais. Usar blockchain para armazenar históricos clínicos permite compartilhar dados entre hospitais de forma segura e privada. Estónia já implementou armazenamento de registros médicos em blockchain, acessíveis apenas mediante autorização. Taiwan está a estudar o uso de blockchain para partilhar de forma segura os históricos clínicos, eliminando a necessidade de transportar relatórios em papel ao mudar de hospital.

Criptomoedas e inovação financeira Este é o campo mais maduro de aplicação da blockchain. O sucesso do Bitcoin e Ethereum demonstra a viabilidade da blockchain na área financeira. Além disso, ela é usada para emitir títulos digitais e notas promissórias. O Bank of China International, por exemplo, lançou em junho de 2023, na Ethereum, um título estruturado avaliado em mais de 30 milhões de dólares, mostrando o reconhecimento das instituições financeiras tradicionais. As aplicações de finanças descentralizadas (DeFi) continuam a impulsionar a democratização financeira.

Como participar no investimento em blockchain?

A própria tecnologia blockchain, enquanto base, não permite investimento direto, mas podemos investir em produtos baseados em blockchain ou em empresas que desenvolvem essa tecnologia. A forma mais direta é comprar e negociar criptomoedas.

Negociação à vista — menor barreira Este é o método mais comum, semelhante à negociação de ações. Investidores compram criptomoedas a preços baixos e vendem a preços mais altos para obter lucro. Por exemplo, comprar 1 BTC a 30.000 dólares e vender a 50.000 dólares gera um lucro de 20.000 dólares. As criptomoedas compradas podem ser transferidas para a sua carteira ou enviadas a terceiros.

Mineração — para entusiastas de tecnologia Mineração é o processo de fornecer poder computacional para verificar transações e receber recompensas em criptomoedas. Requer investimento em hardware especializado e custos de eletricidade, sendo mais adequado para investidores com conhecimentos técnicos e recursos financeiros.

Derivados de criptomoedas — risco e oportunidade Contratos por diferença (CFDs) são instrumentos financeiros que permitem negociar sem possuir efetivamente a criptomoeda. Oferecem a vantagem de não precisar gerir chaves de carteira complexas, possibilitando posições longas ou curtas, e uso de alavancagem para controlar posições maiores com menos capital. Contudo, a alavancagem aumenta tanto os lucros quanto as perdas, elevando o risco.

Ao escolher uma forma de investimento, deve considerar sua tolerância ao risco, conhecimentos técnicos e recursos financeiros. A tecnologia blockchain está em constante evolução, e compreender seus princípios e aplicações é fundamental para tomar decisões de investimento informadas.