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Tecnologia Blockchain

Especificação técnica

  • Um Blockchain é uma estrutura de dados que representa uma entrada de contabilidade financeira ou um registro de uma operação. Cada operação é, digitalmente, assinada, garantindo a sua autenticidade e integridade, ou seja, esta assinatura evita que terceiros adultere os dados desta transação e mantém o sigilo da mesma. Uma característica determinante do blockchain é que pode ser implementada da maneira que você quiser, logicamente por ser uma estrutura de dados, entretanto, possui uma criptografia.

Funcionamento

1° *O sistema se inicia na transação. Inicialmente, dois pontos (A e B, por exemplo), trocam informações. Estas informações podem ser documentos, registros médicos, dinheiro e até contratos imobiliários com detalhes valiosos.

2° *Após a transação, é feita a verificação. Dependendo da rede, a transação passa por uma verificação ou é transformada em uma operação segura, entrando em uma fila de espera. Logo, os nós da rede (computadores ou servidores) confirmam se esta operação é válida, obedecendo regras acordadas.

3° *Adiante a verificação, é criada a estrutura. Cada bloco criado é registrado por um código chamado de "hash", criado por um algoritmo. O bloco possui uma sequência que define os dados. É esta sequência que cria a segurança da operação.

4° *Quando a estrutura se formou, é feita a validação. Os blocos são validados e integrados a uma cadeia, sendo validados em uma prova de trabalho, que consiste em desafios e quebra-cabeças matemáticos criado pelo bloco.

5° *A mineração é feita após os mineiros (usuários ou empresas que participaram no processo de validação) resolverem os desafios propostos na etapa 4, autenticando a transação. Após esta etapa, o código do bloco não pode ser mais alterado. Quando este bloco é validado pelos mineiros, as informações da transação são distribuídas pela rede, onde cada nó adiciona este bloco ao que se chama de "livro-razão" (inalterável e apto para auditoria).

    • Importante: Caso um dos envolvidos da rede tentar alterar um dos blocos desta cadeia, o código numérico da transação é alterado. Os nós desta rede detectam a alteração e rejeitam a operação, devido a mudança da autenticação.


Software

  • O blockchain utiliza o software de Banco de Dados, sendo dividido em duas partes: rede peer-to-peer e um banco de dados distribuído e descentralizado.
    • A rede peer-to-peer no blockchain é utilizado para constituir os nós na rede. Quando uma nova informação entra na rede, ela é espalhada para todos os nós vinculados a rede P2P. Por ser uma informação criptografada, é impossível detectar e encontrar quem adicionou a informação à rede, sendo necessário apenas a validade.
    • O banco de dados distribuído é descentralizado, ou seja, não há apenas um ponto de falha no sistema do blockchain. Por exemplo, se um nó se ausenta da rede, outros nós já possuem uma cópia de toda a informação compartilhada.


Topologia ou Esquema funcional

  • Para demonstrar o funcionamento do Blockchain, podemos elaborar uma situação que envolve transação em dinheiro. Para tal, usaremos o Excel, por ser como um banco de dados e muito simplificado.
    • 1° Passo: Registrando uma transação: Em uma situação hipotética, Pedro comprou um produto de Luiz, no valor de R$1000,00. Pedro quer enviar este valor via transferência online. Para isto, precisaremos da origem, o destino e o valor. Para vias de exemplos, colocaremos mais transações de outros valores feito por outros usuários.


    • 2° Passo: Tornar a transação anônima: Como mencionado anteriormente, é necessário que o blockchain crie os "códigos de transação", para ninguém descobrir quem são os envolvidos desta operação. O blockchain ficará como abaixo:
      • Importante: apenas os envolvidos na transação sabem seus respectivos códigos. Por exemplo, Pedro sabe o código de identidade de Luiz, assim como Luiz sabe o de Pedro. Geralmente estes códigos são bem guardados por eles, como em algum arquivo confidencial no computador, um bloco de notas e até mesmo em um papel escondido debaixo do tapete da sala.


    • 3° Passo: Tornar a transação oficial: Antes de ser realizada a transação, é necessário que ela seja incluída no blockchain, e para tal, é preciso validar a operação. A todo momento, todas as transações do mundo são vistoriadas por um minerador, aquele computador ou servidor conectado a rede, mencionado acima. Concluindo os desafios matemáticos, o nó possui a autorização de incluir estas transações no blockchain, recebendo um prêmio em bitcoins. Nesta etapa, o minerador irá confirmar a assinatura digital feita por ambas as partes da transação, criando um código desta assinatura, oficializando a data da transação e finalmente, criando o código que oficializa a transação. Veja que a transação de Igor Dornelas para Ivete Sangalo ainda está como "pendente", ou seja, será oficializada em outro momento que o nó realizar os quebra-cabeças matemáticos junto com outras operações que estão por vir.


    • 4° Passo: Tornar a transação inalterável: Aparentemente, parece fácil alterar os dados da transação e da assinatura digital, o que ocorreria em um grande furto de informações e dinheiro. Porém, é aqui que começa o grande destaque do blockchain: ele gera um "hash" para aquele bloco. Quando este hash é aplicado na assinatura e no código das transações, se houver qualquer tentativa de mudança destes dados, o hash muda completamente. Por exemplo, se Luiz alterar o valor da transação de R$1000,00 para R$1000,01, o hash irá mudar e a operação não será aceita pelos nós envolvidos na rede. Note, novamente, que na transação de Igor para Ivete será feito um outro hash devido a mesma ser autorizada em outro momento pelo nó, sendo assim, será um bloco seguinte.

  • Assim, todas estas transações são realizadas com sucesso, Luiz recebeu o dinheiro de Pedro, assim como as outras transações envolvidas no mesmo bloco também foram efetuadas. Veja que foi só um exemplo, pois se compararmos ao nível global, são milhares de transações acontecendo a cada segundo, milhares de códigos sendo criados e muitos blocos sendo criados. Por isto o software precisa ser um banco de dados descentralizado, e os computadores e servidores se ajudam nesta relação de códigos.


Conexões


Informações adicionais

Algumas curiosidades do Blockchain:

  • A taxa de hash atual é de 7,430,760.76TH/s, ou seja, a cada segundo, são criados 7,430,760.76 trilhões de hashs! (fonte: https://blockchain.info/pt)
  • De acordo com um estudo da Deloitte, 80% dos bancos no mundo investirão seu mercado em Blockchains ainda este ano, devido a casos de fraudes e hackers.
  • O blockchain é uma tecnologia de alta segurança. A tendência é que as empresas adotem esta tecnologia, uma vez que para serem hackeados seria necessário um poder computacional enorme para invadir suas transações e sistemas.


Referências bibliográficas

ENDEAVOR BRASIL (Brasil) (Org.). Blockchain: conheça a tecnologia por trás da revolução das moedas virtuais. Endeavor, São Paulo, p.1-1, 2015. Disponível em: <https://endeavor.org.br/blockchain/>. Acesso em: 7 set. 2017.

JACINTO CARLOS DE GODOY (Brasil). Blockchain já é uma realidade? Executivos Financeiros, São Paulo, p.1-1, 26 abr. 2017. Disponível em: <http://www.executivosfinanceiros.com.br/artigos/5186-blockchain-ja-e-uma-realidadehtml>. Acesso em: 07 set. 2017.

PIRES, Timoteo Pimenta. TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE REDES DE COMUNICAÇÃO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA. Tecnologia Blockchain e Suas AplicaÇÕes Para Provimento de TransparÊncia em TransaÇÕes EletrÔnicas, Brasília, p.12-35, 1 jun.2016. Disponível em: <http://bdm.unb.br/bitstream/10483/16252/1/2016_TimoteoPimentaPires_tcc.pdf>. Acesso em: 07 set. 2017.

Definição de Blockchain <http://whatis.techtarget.com/definition/blockchain>. Acessado em 5 de setembro de 2017.

Como funciona o Blockchain <http://blog.smlbrasil.com.br/2017/05/12/como-funciona-o-blockchain-em-quatro-passos/>. Acessado em 1 de setembro de 2017


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