What Is a Blockchain?

O termo "blockchain" ganhou destaque na era digital, passando a representar um dos avanços tecnológicos mais revolucionários do século 21. Embora muitos o associem a criptomoedas como o Bitcoin, o potencial da blockchain vai muito além das moedas digitais. A tecnologia serve de base para sistemas descentralizados, seguros e transparentes em diversos setores. Mas o que é a blockchain exatamente e como funciona? Vamos nos aprofundar no tema e desvendar essa tecnologia transformadora.

Origens da blockchain

O conceito de blockchain foi introduzido pela primeira vez em 2008, por uma pessoa ou grupo usando o pseudônimo "Satoshi Nakamoto". A blockchain fez sua estreia como uma tecnologia subjacente ao Bitcoin, oferecendo uma maneira de manter um ledger de moeda digital descentralizado e à prova de adulterações. Embora o Bitcoin tenha popularizado a blockchain, as raízes da tecnologia podem ser detectadas em conceitos anteriores de segurança criptográfica e sistemas distribuídos, desenvolvidos no final do século 20. Com o tempo, a tecnologia blockchain evoluiu e passou a alimentar inúmeras aplicações além das criptomoedas.

Como entender a blockchain: noções básicas

Essencialmente, a blockchain é um livro-razão (ou ledger) descentralizado e distribuído que registra transações em diversos computadores. Esse ledger foi desenvolvido para ser seguro, transparente e imutável, o que significa que os dados que contém não podem ser alterados sem o total consenso da rede inteira. Ao descentralizar o controle da informação, as redes blockchain reduzem as vulnerabilidades associadas a pontos centrais de falha. As redes blockchain públicas também garantem que seus participantes possam verificar a integridade dos dados de forma independente, promovendo uma maior confiança no sistema.

Principais componentes das redes blockchain

A tecnologia blockchain se baseia em alguns elementos essenciais que se reúnem para formar um tipo de rede segura, confiável e inovadora. Vamos detalhar esses elementos essenciais para entender como funcionam em conjunto:

1. Blocos: cada bloco contém uma lista de transações, um carimbo de data/hora e um identificador exclusivo conhecido como "hash criptográfico". Esses blocos são como páginas de um ledger digital, cada um contendo um instantâneo de atividade. Os blocos são vinculados sequencialmente formando uma cadeia de blocos, o que garante que cada bloco dependa da integridade do bloco anterior para fins de verificação.
2. Nós: os nós são computadores ou dispositivos individuais que participam da rede blockchain. Esses nós não apenas validam as transações, como também mantêm uma cópia sincronizada da blockchain inteira ao atuar como supervisores independentes, que preservam a integridade da rede e a protegem contra pontos únicos de falha.
3. Mecanismos de consenso: as blockchains usam mecanismos de consenso — como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) — para garantir que apenas transações válidas sejam adicionadas à blockchain e, ao mesmo tempo, proteger a rede contra atividades mal-intencionadas. Esses mecanismos são, basicamente, conjuntos de regras que coordenam o consenso entre os nós descentralizados que participam da rede. A maioria dos mecanismos de consenso foi projetada para incentivar uma participação honesta dos nós por meio de incentivos financeiros (frequentemente chamados de “recompensas de bloco”). Essas recompensas, que costumam ser distribuídas em forma de criptomoeda, oferecem um incentivo financeiro para que os nós contribuam com seu poder computacional e mantenham a integridade da rede.

Como funciona uma blockchain:

A blockchain funciona como uma linha de montagem digital altamente eficiente em que cada etapa é executada meticulosamente, desde iniciar uma transação até protegê-la dentro da cadeia. Veja em maiores detalhes como o processo ocorre:

1. Início da transação: um usuário inicia uma transação, por exemplo, transferir um ativo digital como o USDC.
2. Verificação: os nós da rede verificam a transação usando algoritmos criptográficos para garantir que o usuário tenha os ativos e as permissões necessárias.
3. Criação de blocos: as transações verificadas são agrupadas em um bloco, que, a seguir, é adicionado à blockchain existente.
4. Consenso: o mecanismo de consenso da rede, alimentado pelos nós descentralizados que participam do processo, se certifica de que o bloco cumpre os requisitos específicos implementados pelo protocolo da blockchain para que seja considerado válido.
5. Imutabilidade: após um bloco ser adicionado à blockchain, modificar seu conteúdo irá requerer a alteração de todos os blocos subsequentes, o que é inviável na maioria dos casos devido ao imenso poder computacional necessário para recalcular e revalidar os hashes criptográficos dos blocos modificados. Esse processo também iria requerer o controle da maioria dos nós da rede para chegar a um consenso, o que tornaria a adulteração altamente impraticável e dispendiosa. É assim que a estrutura encadeada dos blocos e proteções criptográficas promove a integridade e a segurança da blockchain.

Recursos básicos de uma blockchain

A blockchain introduz um funcionamento de rede inteiramente novo — descentralizado, imutável, transparente e seguro —, que reduz a necessidade de uma autoridade central e cria as condições para sistemas mais confiáveis e eficientes.

Descentralização

Ao contrário do que ocorre com os sistemas centralizados tradicionais, em que uma única entidade controla os dados, as blockchains operam principalmente em redes peer-to-peer gerenciadas por protocolos sem permissão baseados em código, o que significa que não existe uma autoridade central que determine quem se qualifica a participar ou que possa alterar as regras da rede sem o consenso de uma maioria. Essa descentralização aprimora a segurança e reduz a dependência de intermediários. Ao distribuir o controle entre muitos participantes, a blockchain minimiza o risco de pontos únicos de falha e promove uma infraestrutura mais resiliente.

Imutabilidade

Os registros da blockchain são, de modo geral, permanentes e à prova de adulteração. Assim que os dados são gravados em um bloco, alterá-los se torna extremamente difícil, o que produz um registro confiável e seguro. A segurança criptográfica e os mecanismos de consenso descentralizados tornam essa imutabilidade possível.

Transparência

Todos os participantes de uma rede blockchain têm acesso ao ledger compartilhado, o que permite uma total transparência e torna a blockchain particularmente valiosa nos setores que requerem prestação de contas, como finanças, gestão da cadeia de fornecimento e operações do governo. Com essa transparência, as partes interessadas podem auditar e verificar os registros de forma independente, conquistando a confiança de toda a rede.

Segurança

A blockchain utiliza técnicas de criptografia avançadas para proteger os dados. O hash criptográfico de cada bloco está vinculado ao hash criptográfico do bloco anterior, fazendo com que qualquer alteração não autorizada se torne detectável. Essa estrutura de segurança em camadas não apenas protege os dados, como também garante que qualquer tentativa de adulterar um bloco irá causar perturbação na cadeia inteira e alertar a rede imediatamente.

Tipos de redes blockchain

Existem vários tipos de blockchain, cada qual adaptado a diferentes necessidades e casos de uso. As blockchains públicas são de longe as mais usadas: por estarem abertas e disponíveis para qualquer pessoa conectada à internet, constituem o backbone de muitos sistemas descentralizados, o que permite uma ampla gama de aplicações nos diversos setores. Os tipos de redes blockchain incluem:

1. Public blockchains: Open to anyone, public blockchains like Bitcoin and Ethereum allow unrestricted participation. They are fully decentralized and transparent but may have slower transaction speeds due to the large number of participants.
2. Private blockchains: Operated by a single organization, private blockchains require custom implementation. Organizations that wish to develop private blockchains can use open-source frameworks like Quorum to do so, or enlist the help of service provider platforms like Kinexys or Corda. (Note: some service providers and platforms can be used to create either private or consortium blockchains.) Private blockchains offer greater control over network permissions and faster transaction speeds but lack the transparency and openness of public networks.
3. Consortium blockchains: In a consortium blockchain, a group of organizations collaboratively create and manage the blockchain network. Unlike a private blockchain with a single-entity control model, this collective approach shares the responsibility for validating transactions. Similar to private blockchains, consortium blockchains are permissioned, restricting access to approved individuals or entities, which enhances privacy for sensitive data. Consortium blockchains are particularly useful in industries requiring close collaboration, such as supply chain management or financial services. For example, Hyperledger Fabric, developed by the Linux Foundation, has been employed in projects like the IBM Food Trust, where Walmart and IBM use blockchain to track food supply chains.
4. Hybrid blockchains: These combine elements of both public and private networks, often designed to enable public verification of transactions while allowing centralized control over certain operational aspects. For instance, Ripple’s blockchain is a hybrid system that supports public auditing while maintaining centralized oversight for efficiency.

Observação: os benefícios e aplicações da blockchain detalhados neste artigo se referem, principalmente, às blockchains públicas, que são projetadas para maximizar a descentralização e abertura.

Aplicações da blockchain no mundo real

É importante destacar que a tecnologia blockchain não é apenas teórica, nem se limita às moedas digitais. Na verdade, está mudando a forma como abordamos todos os tipos de problemas do mundo real todos os dias, em diversos setores. Confira, em um rápido olhar, algumas das mais importantes aplicações da blockchain no mundo real:

Moedas digitais

Blockchain’s first and most prominent use case is in cryptocurrencies like bitcoin (BTC) and ether (ETH). These digital assets are integral to how blockchains operate — providing the incentives and mechanisms for consensus — but they can also be used for peer-to-peer transactions worldwide. Blockchains are also home to other kinds of digital currencies, namely tokens, which are digital assets built atop blockchain networks, but separate from its consensus mechanism. These tokens derive their purpose and value from various utilities, such as access to specific services or representing ownership of a digital or real-world asset.

Stablecoins, for example, are a crucial type of digital currency that bring much-needed stability to the volatile crypto market. USDC, for instance, is a stablecoin issued by Circle, fully reserved by cash and cash equivalents for 1:1 redeemability with US dollars. By serving as a bridge between traditional fiat currencies and decentralized systems, stablecoins like USDC provide a reliable medium for exchanging value. USDC, in particular, stands out due to its strong emphasis on transparency and regular attestations, providing confidence in its backing. Circle also takes a comprehensive and proactive approach to make sure USDC complies with regulatory¹ standards in major jurisdictions around the world, further solidifying USDC’s reliability and trustworthiness.

Juntos, as criptomoedas e outros ativos digitais baseados em blockchain possibilitam transações financeiras seguras, transparentes e eficientes, viabilizando casos de uso e modelos econômicos inovadores.

Finanças descentralizadas (e outras aplicações descentralizadas)

Aplicativos descentralizados (dApps) são programas de software executados em redes blockchain que oferecem serviços aos usuários sem precisar depender de uma autoridade centralizada. As blockchains fornecem a infraestrutura necessária para viabilizar esses dApps de maneira descentralizada. Entre os diversos tipos de dApps, as aplicações de finanças descentralizadas (DeFi) são, sem dúvida, as mais amadurecidas.

As DeFi constituem um ecossistema crescente de aplicações financeiras descentralizadas que oferecem serviços como tomar e conceder empréstimos, além de trading. As DeFi representam uma evolução do sistema financeiro existente ao eliminar os intermediários, como os bancos e instituições financeiras que costumam facilitar esses serviços e retêm um percentual das transações. Ao remover esses intermediários, a DeFi reduz os custos indiretos, aumenta a eficiência e torna os serviços financeiros mais acessíveis e econômicos para os usuários no mundo inteiro. Por meio dos serviços financeiros descentralizados desenvolvidos nas blockchains, os usuários podem participar de atividades financeiras com maior autonomia e menos barreiras à participação, abrindo caminho para um sistema financeiro mais inclusivo.

Redes sociais e games descentralizados

The gaming and social media industries are leveraging blockchain to create more transparent, user-driven platforms. Decentralized gaming allows players to truly own in-game assets as non-fungible tokens (NFTs), trade them on open markets, and participate in play-to-earn ecosystems. Social media platforms built on blockchain, like Lens, aim to give users control over their data, promoting privacy and reducing dependence on centralized platforms. These innovations empower users while fostering creativity and collaboration.

Gestão da cadeia de fornecimento

Blockchain enhances transparency and traceability in supply chains. Companies can monitor products’ origins, promoting ethical sourcing and reducing fraud. By leveraging blockchain, businesses can also streamline logistics, reduce inefficiencies, and enhance trust among consumers who value sustainability and ethical practices. As mentioned above, companies like Walmart are using blockchain to improve their supply chain management.

Setor de saúde

Blockchain technology can help secure sensitive medical records, enable seamless data sharing among healthcare providers, and enable accurate tracking of pharmaceuticals. It can also provide patients with greater control over their personal health data, allowing them to grant or revoke access securely and transparently. Companies like Patientory and Avaneer Health, for example, are among those innovating with blockchain technology in the healthcare industry.

As possibilidades oferecidas por aplicações da blockchain são praticamente ilimitadas. Qualquer setor que valorize a descentralização, registros imutáveis ou transferências de dados e dinheiro mais rápidas e mais econômicas poderá se beneficiar dessa tecnologia transformadora. Seja aprimorando os sistemas existentes ou criando soluções inteiramente novas, a blockchain está bem posicionada para redefinir a forma como os setores se conectam, fazem negócios e implementam inovações.

O futuro da blockchain

Essencialmente, a blockchain é um sistema inovador concebido para gerar consenso entre pares descentralizados sem uma autoridade responsável. À medida que a tecnologia continua a amadurecer, é provável que suas aplicações se expandam ainda mais. Os mais diversos setores, do imobiliário ao de entretenimento, estão explorando o potencial da blockchain para revolucionar suas operações. Além disso, governos e empresas estão adotando cada vez mais a tecnologia para tarefas como gestão de identidades digitais, pagamentos transfronteiriços e o compartilhamento seguro de dados. Esses avanços indicam que a blockchain está preparada para desempenhar um papel crucial na criação do futuro da economia digital. Mais do que apenas uma palavra da moda, a blockchain é uma tecnologia transformadora que está abrindo caminho para um mundo mais conectado e descentralizado.