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. Blockchains públicas: abertas a todos, as blockchains públicas como Bitcoin e Ethereum permitem uma participação irrestrita. São totalmente descentralizadas e transparentes, mas suas transações podem ser mais lentas devido ao grande número de participantes.
2. Blockchains privadas: operadas por uma única organização, as blockchains privadas requerem uma implementação personalizada. As organizações que quiserem desenvolver blockchains privadas podem usar estruturas de código aberto, como a Quorum, ou recorrer a plataformas de provedores de serviços como a Kinexys ou a Corda. (Observação: algumas dessas plataformas e provedores de serviços podem ser usados para criar blockchains privadas ou blockchains em consórcio.) As blockchains privadas oferecem maior controle sobre as permissões de rede e transações mais rápidas, mas não têm a transparência e a abertura das redes públicas.
3. Blockchains em consórcio: nesse tipo de blockchain, um grupo de organizações trabalha colaborativamente para criar e gerenciar a rede blockchain. Diferentemente de uma blockchain privada, que tem um modelo de controle que envolve uma única entidade, essa abordagem coletiva compartilha a responsabilidade pela validação das transações. Da mesma forma que as blockchains privadas, essas blockchains em consórcio usam permissões, o que restringe seu acesso às pessoas ou entidades aprovadas e aumenta a privacidade para os dados confidenciais. As blockchains em consórcio são particularmente úteis nos setores que requerem uma colaboração estreita, como os serviços financeiros ou a gestão da cadeia de fornecimento. Um exemplo é a Hyperledger Fabric, desenvolvida pela Linux Foundation, que foi usada em projetos como o IBM Food Trust, em que o Walmart e a IBM utilizam a blockchain para monitorar cadeias de fornecimento de alimentos.
4. Blockchains híbridas: combinam elementos das redes públicas e privadas; costumam ser desenvolvidas para permitir a verificação pública das transações e, ao mesmo tempo, manter um controle centralizado sobre determinados aspectos operacionais. A blockchain da Ripple, por exemplo, é um sistema híbrido que permite auditoria pública e, ao mesmo tempo, mantém uma supervisão centralizada para fins de eficiência.

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.

As stablecoins, por exemplo, são um tipo crucial de moeda digital que confere uma muito necessária estabilidade ao mercado volátil das criptomoedas. O USDC, por exemplo, é uma stablecoin emitida pela Circle — totalmente respaldada por reservas em dinheiro ou equivalentes a dinheiro — que pode ser resgatada em dólares americanos na paridade de 1:1. Ao atuar como uma ponte entre moedas fiduciárias tradicionais e sistemas descentralizados, stablecoins como o USDC oferecem um meio confiável para troca de valores. O USDC, em particular, se destaca por sua forte ênfase na transparência e suas atestações periódicas, proporcionando confiança em seu respaldo. A Circle também adota uma abordagem abrangente e proativa para garantir que o USDC esteja em conformidade com os padrões regulatórios¹ das principais jurisdições ao redor do mundo, solidificando ainda mais sua confiabilidade e credibilidade.

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

Os setores de games e redes sociais estão capitalizando a tecnologia blockchain para criar plataformas mais transparentes e orientadas pelo usuário. Jogos descentralizados permitem que os ativos no jogo verdadeiramente pertençam aos jogadores na condição de tokens não fungíveis (NFTs) e sejam negociados em mercados abertos, além de permitirem que seus proprietários participem de ecossistemas do tipo play-to-earn (jogar para ganhar). As plataformas de rede social baseadas em blockchain, como o Lens, visam conceder aos usuários controle sobre seus dados, promovendo a privacidade e reduzindo a dependência de plataformas centralizadas. Essas inovações dão mais poder aos usuários e, ao mesmo tempo, promovem a criatividade e a colaboração.

Gestão da cadeia de fornecimento

A tecnologia blockchain aumenta a transparência e a rastreabilidade nas cadeias de fornecimento, permitindo que as empresas monitorem as origens dos produtos e, consequentemente, promovam aquisições éticas e reduzam a fraude. Ao tirar proveito da tecnologia blockchain, as empresas também são capazes de simplificar a logística, reduzir a ineficiência e reforçar a confiança entre os consumidores que valorizam a sustentabilidade e práticas éticas. Como mencionamos acima, empresas como o Walmart estão utilizando a blockchain para aprimorar sua gestão da cadeia de fornecimento.

Setor de saúde

A tecnologia blockchain pode ajudar a proteger prontuários médicos confidenciais, facilitar o compartilhamento integrado de dados entre os prestadores de serviços de saúde e possibilitar um rastreamento preciso de produtos farmacêuticos. Pode, ainda, oferecer aos pacientes um maior controle sobre seus dados de saúde pessoais, permitindo que concedam ou revoguem acesso com segurança e transparência. Empresas como a Patientory e a Avaneer Health, por exemplo, estão utilizando a a tecnologia blockchain para inovar no setor da saúde.

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.