Diego Matos O que é Blockchain?
O blockchain pode ser definido como uma cadeia de blocos que contém informações. A técnica destina-se a datar documentos digitais para que não seja possível retrocede-los ou alterá-los. O objetivo do blockchain é resolver o problema dos registros duplos sem a necessidade de um servidor central.
O blockchain é usado para a transferência segura de itens como dinheiro, propriedade, contratos, etc. sem exigir um intermediário de terceiros como banco ou governo. Uma vez que um dado é registrado dentro de uma blockchain, é muito difícil alterá-los.
O blockchain é um protocolo de software (como o SMTP é para e-mail). No entanto, blockchains não poderiam ser executados sem a Internet. Também é chamada de meta-tecnologia, pois afeta outras tecnologias. É composto por várias peças: um banco de dados, um aplicativo de software, alguns computadores conectados, etc.
Às vezes, o termo usado para Blockchain Bitcoin ou Blockchain Ethereum e às vezes são outras moedas virtuais ou tokens digitais. No entanto, a maioria deles está falando sobre os livros distribuídos.
Neste tutorial blockchain para iniciantes, você aprenderá o básico do Blockchain como:
- O que é Blockchain?
- O que blockchain não é!
- Arquitetura blockchain
- Como funciona a transação blockchain?
- Por que precisamos do Blockchain?
- Versões do blockchain
- Variantes blockchain
- Casos de uso de blockchain
- Casos importantes de uso do blockchain na vida real
- Criptomoeda Bitcoin: Aplicação mais popular do Blockchain
- Blockchain vs. Banco de dados compartilhado
- Mitos sobre Blockchain
- Limitações da tecnologia Blockchain
O que blockchain não é!
- Blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás do Bitcoin
- Bitcoin é o token digital e blockchain é o livro-razão para acompanhar quem possui os tokens digitais
- Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter blockchain sem Bitcoin.
Arquitetura blockchain
Agora, neste tutorial de Tecnologia Blockchain, vamos estudar a arquitetura Blockchain entendendo seus vários componentes:
O que é um bloco?
Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações. Os dados armazenados dentro de um bloco dependem do tipo de blockchain.
Por exemplo, um Bloco de Bitcoin contém informações sobre o Remetente, Receptor, número de bitcoins a serem transferidos.
O primeiro bloco da cadeia é chamado de bloco Gênesis. Cada novo bloco da cadeia está ligado ao bloco anterior.
Entendendo SHA256 - Hash
Um bloco também tem um hash. A pode ser entendida como uma impressão digital única para cada bloco. Ele identifica um bloco e todo o seu conteúdo, e é sempre único, assim como uma impressão digital. Assim, uma vez criado um bloco, qualquer mudança dentro do bloco fará com que o hash mude.
Portanto, o hash é muito útil quando você quer detectar alterações nas intersecções. Se a impressão digital de um bloco mudar, ela não permanecerá no mesmo bloco.
Cada bloco tem:
- Dados
- Hash
- Hash do bloco anterior
Considere seguir o exemplo, onde temos uma cadeia de 3 blocos. O 1St bloco não tem antecessor. Portanto, não contém o bloco anterior. O bloco 2 contém um hash do bloco 1. Enquanto o bloco 3 contém Hash do bloco 2.
Assim, todos os blocos contêm hashes de blocos anteriores. Esta é a técnica que torna um blockchain tão seguro. Vamos ver como funciona...
Suponha que um invasor seja capaz de alterar os dados presentes no Bloco 2. Correspondentemente, o Hash do Bloco também muda. Mas, o Bloco 3 ainda contém o velho Hash do Bloco 2. Isso torna o Bloco 3, e todos os blocos de sucesso são inválidos, pois eles não têm hash correto no bloco anterior.
Portanto, a alteração de um único bloco pode tornar inválidos todos os blocos seguintes.
Prova de Trabalho
Hashes são um excelente mecanismo para prevenir adulteração, mas os computadores hoje em dia são de alta velocidade e podem calcular centenas de milhares de hashes por segundo. Em questão de poucos minutos, um invasor pode adulterar um bloco e, em seguida, recalcular todos os hashes de outros blocos para tornar a blockchain válida novamente.
Para evitar o problema, as blockchains usam o conceito de Prova de Trabalho. É um mecanismo que retarda a criação dos novos blocos.
Uma prova de trabalho é um problema computacional que exige muito esforço para ser resolvido. Mas o tempo necessário para verificar os resultados do problema computacional é muito menor se comparado ao esforço necessário para resolver o próprio problema computacional.
No caso do Bitcoin, leva quase 10 minutos para calcular a prova de trabalho necessária para adicionar um novo bloco à cadeia. Considerando nosso exemplo, se um hacker mudasse os dados do Bloco 2, ele precisaria realizar a prova de trabalho (que levaria 10 minutos) e só então fazer alterações no Bloco 3 e em todos os blocos sucessores.
Esse tipo de mecanismo torna bastante difícil violar os blocos, portanto, mesmo que você altere até mesmo um único bloco, será necessário recalcular a prova de trabalho para todos os blocos seguintes. Assim, o mecanismo de hash e prova de trabalho torna o blockchain seguro.
Rede P2P Distribuída
No entanto, existe mais um método que é usado por blockchains para se protegerem, que é distribuído. Em vez de usar uma entidade central para gerenciar a cadeia, os Blockchains usam uma rede peer-to-peer distribuída e todos têm permissão para entrar. Quando alguém entra nesta rede, ele obterá a cópia completa do blockchain. Cada computador é chamado de nó.
Vamos ver o que acontece quando qualquer usuário cria um novo bloco. Este novo bloco é enviado para todos os usuários da rede. Cada nó precisa verificar o bloco para ter certeza de que ele não foi alterado. Após a verificação completa, cada nó adiciona esse bloco ao seu blockchain.
Todos esses nós nesta rede criam um consenso. Eles concordam sobre quais blocos são válidos e quais não são. Nós na rede rejeitarão blocos que são adulterados.
Então, para adulterar com sucesso uma blockchain
- Você vai precisar mexer com todos os blocos na cadeia
- Refaça a prova de trabalho de cada bloco
- Assuma o controle de mais de 50% da rede peer-to-peer.
Depois de fazer tudo isso, seu bloco adulterado será aceito por todos os outros. Esta é uma tarefa quase impossível. Conseqüentemente, Blockchains são tão seguros. A seguir, neste tutorial de desenvolvimento de Blockchain para iniciantes, aprenderemos como uma transação Blockchain funciona.
Como funciona a transação blockchain?
Passo 1) Alguém solicita uma transação. A transação pode envolver criptomoeda, contratos, registros ou outras informações.
Passo 2) A transação solicitada é transmitida a uma rede P2P com a ajuda de nós.
Passo 3) A rede de nós valida a transação e o status do usuário com a ajuda de algoritmos conhecidos.
Passo 4) Assim que a transação for concluída, o novo bloco é adicionado ao blockchain existente. De tal forma que seja permanente e inalterável.
Por que precisamos do Blockchain?
Aqui, estão algumas razões pelas quais a tecnologia Blockchain se tornou tão popular.
Resiliência: Blockchain é frequentemente uma arquitetura replicada. A cadeia ainda é operada pela maioria dos nós no caso de um ataque massivo contra o sistema.
Redução de tempo: No setor financeiro, o blockchain pode desempenhar um papel vital, permitindo a liquidação mais rápida de negociações, uma vez que não precisa de um longo processo de verificação, liquidação e compensação porque uma única versão dos dados acordados do livro razão está disponível entre todos os acionistas.
Confiabilidade: Blockchain certifica e verifica as identidades das partes interessadas. Isso remove registros duplos, reduzindo as taxas e acelera as transações.
Transações imutáveis: Ao registrar as transações em ordem cronológica, o Blockchain atesta a inalterabilidade de todas as operações, o que significa que quando qualquer novo bloco foi adicionado à cadeia de livros, ele não pode ser removido ou modificado.
Prevenção de fraudes: Os conceitos de informação compartilhada e consenso evitam possíveis perdas por fraude ou peculato. Em indústrias baseadas em logística, o blockchain como mecanismo de monitoramento atua para reduzir custos.
Segurança: Atacar um banco de dados tradicional é derrubar um alvo específico. Com a ajuda de DLT (Distributed Ledger Technologies/Tecnologia Distribuída de Livro-razão), cada parte segura uma cópia da cadeia original, para que o sistema permaneça operante, mesmo que o grande número de outros nós caia.
Transparência: As alterações nas cadeias de bloqueio públicas podem ser vistas publicamente por todos. Isso oferece maior transparência e todas as transações são imutáveis.
Colaboração: Permite que as partes negociem diretamente entre si, sem a necessidade de mediar terceiros.
Descentralizado: Existem regras padrão sobre como cada nó troca as informações do blockchain. Este método garante que todas as transações sejam validadas e todas as transações válidas sejam adicionadas uma a uma.
Versões do blockchain
Agora, neste tutorial de desenvolvimento do Blockchain, vamos aprender sobre as versões do Blockchain.
Blockchain 1.0: Moeda
A implementação de DLT (Distributed Ledger Technologies/Tecnologia Distribuída de Livro-razão) levou à sua primeira e óbvia aplicação: criptomoedas. Isso permite transações financeiras com base na tecnologia blockchain. Ele é usado em moeda e pagamentos. Bitcoin é o exemplo mais proeminente neste segmento.
Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes
Os novos conceitos-chave são Smart Contracts, pequenos programas de computador que "vivem" no blockchain. Eles são programas de computador gratuitos que são executados automaticamente e verificam as condições definidas anteriormente, como facilitação, verificação ou aplicação. É usado como substituto dos contratos tradicionais.
Blockchain 3.0: DApps:
DApps é uma abreviação de aplicativo descentralizado. Ele tem seu código backend executado em uma rede descentralizada ponto a ponto. Um DApp pode ter código de exemplo blockchain frontend e interfaces de usuário escritas em qualquer idioma que possa fazer uma chamada para seu backend, como um Apps tradicional.
Variantes blockchain
Público:
Nesse tipo de blockchains, os livros-razão são visíveis para todos na Internet. Ele permite que qualquer pessoa verifique e adicione um bloco de transações ao blockchain. As redes públicas têm incentivos para as pessoas entrarem e o uso é gratuito. Qualquer pessoa pode usar uma rede blockchain pública.
Privada:
O blockchain privado está dentro de uma única organização. Ele permite que apenas pessoas específicas da organização verifiquem e adicionem blocos de transação. No entanto, geralmente é permitido a todos na Internet ver.
Consórcio:
Nesta variante do Blockchain, apenas um grupo de organizações pode verificar e adicionar transações. Aqui, o razão pode ser aberto ou restrito a grupos selecionados. O blockchain do consórcio é usado entre organizações. É controlado apenas por nós pré-autorizados.
Casos de uso de blockchain
A tecnologia blockchain é amplamente utilizada nos diferentes setores, conforme dado na tabela a seguir.
| Setor | Uso |
|---|---|
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Mercados |
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Setor Governamental |
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Muito |
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Saúde |
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Ciência e Arte |
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Finanças e Contabilidade |
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Casos importantes de uso da vida real do blockchain
1.Dubai: A Cidade Inteligente
No ano de 2016, o escritório inteligente de Dubai apresentou a estratégia Blockchain. Usando essa tecnologia, empreendedores e desenvolvedores serão capazes de se conectar com investidores e empresas líderes. O objetivo é implementar um sistema básico de blockchain que favoreça o desenvolvimento de vários tipos de indústrias para fazer de Dubai "a cidade mais feliz do mundo".
2. Retenção e Fidelização de Clientes
Fidelização é CRaaS (Consumer retention as a service) baseado na tecnologia Blockchain. É um programa de fidelidade que se baseia na geração de tokens para empresas afiliadas à sua rede relacionada. Neste sistema, o blockchain é trocado instantaneamente, e pode ser armazenado em carteiras digitais do telefone do usuário ou acessando através do navegador.
3. Blockchain para Ajuda Humanitária
Em janeiro de 2017, o programa mundial de alimentos das Nações Unidas iniciou um projeto chamado ajuda humanitária. O projeto foi desenvolvido em áreas rurais da região do Sindh no Paquistão. Usando a tecnologia Blockchain, os beneficiários receberam dinheiro, alimentos e todos os tipos de transações são registrados em uma blockchain para garantir a segurança e transparência desse processo.
Criptomoeda Bitcoin: Aplicação mais popular do Blockchain
O que é Criptomoeda?
Uma criptomoeda é um meio de troca como as moedas tradicionais, como o USD, mas é projetada para trocar a informação digital por meio de um processo possibilitado por certos princípios de criptografia. Uma criptomoeda é uma moeda digital e é classificada como um subconjunto de moedas alternativas e moedas virtuais.
A criptomoeda é um instrumento de suporte baseado em criptografia digital. Nesse tipo de criptomoeda, o detentor da moeda possui a propriedade. Nenhum outro registro foi mantido quanto à identidade do proprietário. No ano de 1998, Wei Dai publicou "B-Money", um sistema de caixa eletrônico anônimo e distribuído.
O que é Bitcoin?
O Bitcoin foi lançado em 2009 por uma pessoa ou grupo desconhecido chamado Satoshi Nakamoto. Bitcoin é uma tecnologia ponto a ponto que não é governada por nenhuma autoridade central ou bancos. Atualmente, a emissão de Bitcoins e o gerenciamento de transações são realizados de forma coletiva na rede. Atualmente, é a criptomoeda dominante do mundo. É de código aberto e projetado para o público em geral, o que significa que ninguém possui o controle do Bitcoin. Na verdade, existem apenas 21 milhões de Bitcoins emitidos. Atualmente, o Bitcoin tem uma capitalização de mercado de US $12 bilhões.
Qualquer pessoa pode usar bitcoin sem pagar nenhuma taxa de processo. Se você estiver lidando com Bitcoin, o remetente e o receptor transacionam diretamente sem usar um terceiro.
BlockChain e Bitcoin:
O blockchain é a tecnologia por trás do Bitcoin. Bitcoin é o token digital, e blockchain é o livro razão que mantém o controle de quem possui os tokens digitais. Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter blockchain sem Bitcoin.
Outras criptomoedas proeminentes:
- Ethereum
- Bitcoin Cash
- Ripple
- Litecoin
Blockchain vs. Banco de dados compartilhado
| Parameters | Blockchain | Shared Database |
|---|---|---|
|
Operações |
Inserir |
Criar/ Ler/ Atualizar e Excluir |
|
Replicação |
Replicação completa em cada peer |
Mestre-escravo Multi-mestre |
|
Consenso |
A maioria dos pares concorda com o resultado das transações. |
Transações distribuídas que realizadas em duas fases comprometem-se e Paxos. |
|
Validação |
Regras globais aplicadas em todo o sistema blockchain. |
Oferece apenas restrições de integridade local |
|
Desintermediação |
É permitido com blockchain. |
Não é permitido. |
|
Confidencialidade |
Totalmente confidencial |
Não totalmente confidencial |
|
Robustez |
Tecnologia totalmente robusta. |
Não totalmente robusto. |
Mitos sobre Blockchain
| Mitos | Realidade |
|---|---|
|
Resolve todos os problemas |
Não, é só um banco de dados. |
|
Tecnologia sem confiança |
Ele pode mudar a confiança e também espalhar confiança |
|
Seguro |
Foca integridade e não confidencialidade |
|
Contratos inteligentes são sempre legais |
Ele só executa partes de alguns contratos legais |
|
Imutável |
Ele só oferece imutabilidade probabilística |
|
Necessidade de desperdiçar eletricidade |
Blockchains emergentes são eficientes |
|
É inerentemente inalável |
Blockchains emergentes são escaláveis |
Limitações da tecnologia Blockchain
Agora, neste tutorial de Blockchain para iniciantes, aprenderemos sobre as limitações da tecnologia Blockchain:
Custos mais altos: Os nós buscam recompensas mais altas para concluir transações em um negócio que trabalha com o princípio de oferta e demanda
Transações mais lentas: Os nós priorizam as transações com recompensas mais altas, acúmulo de transações
Livro-razão menor: Não é possível fazer uma cópia completa do Blockchain, o que pode afetar a imutabilidade, o consenso, etc.
Custos de transação, velocidade de rede: O custo das transações do Bitcoin é bastante alto, depois de ser considerado "quase gratuito" nos primeiros anos.
Risco de erro: Sempre existe o risco de erro, desde que o fator humano esteja envolvido. No caso de um blockchain servir como banco de dados, todos os dados recebidos devem ser de alta qualidade. No entanto, o envolvimento humano pode resolver o erro rapidamente.
Desperdício: Cada nó que executa o blockchain deve manter o consenso em todo o blockchain. Isso oferece um tempo de inatividade muito baixo e torna os dados armazenados no blockchain para sempre imutáveis. No entanto, tudo isso é um desperdício, porque cada nó repete uma tarefa para chegar a um consenso.
O Inside Blockchain fornece certificação para blockchain, que é especialmente projetado para as pessoas que querem fazer uma carreira no domínio blockchain. Esta certificação requer um profundo conhecimento do conceito central do blockchain. Foca-se em aplicações corda, contratos inteligentes, hyperledger, quórum.
A certificação do Inside Blockchain pode ser útil para trabalhar em setores como marketing digital, saúde, cadeia de suprimentos, etc. O treinamento e a certificação dado por esta organização são úteis para várias empresas, empresas e desenvolvedores. Isso resulta no uso da tecnologia Blockchain no negócio centralizado e tradicional do sistema de trabalho.
A seguir estão os certificados fornecidos pelo Inside Blockchain:
- Um especialista em blockchain certificado
- Especialista em Corda Certificado
- Arquiteto corda certificado
- Desenvolvedor blockchain certificado
- Profissional de segurança blockchain certificado
- Desenvolvedor de contratos inteligentes certificado
- Especialista em Bitcoin certificado
- Especialista em Ethereum certificado
Resumo
- - Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações
- - O blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás do Bitcoin
- - Cada bloco contém hash
- - Cada bloco tem um hash do bloco anterior
- - Blockchain requer prova de trabalho antes que um novo bloco seja adicionado
- - O banco de dados blockchain é distribuído entre vários pares e não é centralizado.
- - A tecnologia da cadeia de blocos é resiliente, descentralizado, rapido, confiável e oferece transições inalteráveis
- - As três versões do Blockchain são Blockchain 1.0: Moeda, Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes e Blockchain 3.0: DApps
- - O blockchain está disponível em três variantes diferentes 1) Público, 2) Privado, 3) Consórcio
- - Custo mais alto, transações mais lentas, livro-razão pequeno e risco de erro são algumas das desvantagens do uso dessa tecnologia
- - Dubai- A Cidade Inteligente, a Retenção e Fidelização de Clientes e blockchain para ajuda humanitária são os casos de uso real do Blockchain
- - Bitcoin usa tecnologia blockchain que não é governada por nenhuma autoridade central ou bancos