Como funciona a Tecnologia Blockchain?

Conforme declarado em nosso guia“O que é a Tecnologia Blockchain?”, há três tecnologias principais que se combinam para criar um blockchain. Nenhuma delas é nova. Em vez disso, é sua orquestração e aplicação que são novas.

Essas tecnologias são: 1) criptografia de chave privada, 2) uma rede distribuída com um livro-razão compartilhado e 3) um incentivo para atender às transações, manutenção de registros e segurança da rede.

A seguir, uma explicação de como essas tecnologias funcionam juntas para proteger relacionamentos digitais.

Chaves criptográficas

Duas pessoas desejam fazer transações pela internet.

Cada um deles contém uma chave privada e uma chave pública.

O principal propósito deste componente da Tecnologia blockchain é criar uma referência de identidade digital segura. A identidade é baseada na posse de uma combinação de chaves criptográficas privadas e públicas.

A combinação dessas chaves pode ser vista como uma forma hábil de consentimento, criando uma assinatura digital extremamente útil.

Por sua vez, essa assinatura digital proporciona um forte controle de propriedade.

Mas um forte controle de propriedade não é suficiente para proteger relacionamentos digitais. Embora a autenticação seja resolvida, ela deve ser combinada com um meio de aprovar transações e permissões (autorização).

Para blockchains, isso começa com uma rede distribuída.

Uma rede distribuída

O benefício e a necessidade de uma rede distribuída podem ser compreendidos pelo experimento mental “se uma árvore cair na floresta”.

Se uma árvore cai em uma floresta, com câmeras para registrar sua queda, podemos ter quase certeza de que a árvore caiu. Temos evidências visuais, mesmo que os detalhes (por que ou como) possam ser pouco claros.

Grande parte do valor do blockchain do Bitcoin é que ele é uma grande rede onde os validadores, como as câmeras na analogia, chegam a um consenso de que testemunharam a mesma coisa ao mesmo tempo. Em vez de câmeras, eles usam verificação matemática.

Resumindo, o tamanho da rede é importante para protegê-la.

Essa é uma das qualidades mais atraentes do blockchain do Bitcoin — ele é tão grande e acumulou tanto poder computacional. No momento em que este artigo foi escrito, o Bitcoin é garantido por 3.500.000 TH/s, mais do que os 10.000 maiores bancos do mundo juntos. O Ethereum, que ainda é mais imaturo, é garantido por cerca de 12,5 TH/s, mais do que o Google, e tem apenas dois anos e ainda está basicamente em modo de teste.

Sistema de registro

Quando chaves criptográficas são combinadas com essa rede, uma forma super útil de interações digitais emerge. O processo começa com A pegando sua chave privada, fazendo um anúncio de algum tipo — no caso do Bitcoin, que você está enviando uma quantia da Criptomoeda — e anexando-a à chave pública de B.

Protocolo

Um bloco – contendo uma assinatura digital, registro de data e hora e informações relevantes – é então transmitido para todos os nós da rede.

Um realista pode desafiar o experimento mental da árvore caindo na floresta com a seguinte pergunta: Por que haveria um milhão de computadores com câmeras esperando para registrar se uma árvore caiu? Em outras palavras, como você atrai poder de computação para atender à rede e torná-la segura?

Para blockchains abertos e públicos, isso envolve mineração. A mineração é construída a partir de uma abordagem única para uma antiga questão da economia — a tragédia dos comuns.

Com blockchains, ao oferecer o poder de processamento do seu computador para atender à rede, há uma recompensa disponível para um dos computadores. O interesse próprio de uma pessoa está sendo usado para ajudar a atender à necessidade pública.

Com o Bitcoin, o objetivo do protocolo é eliminar a possibilidade de que o mesmo Bitcoin seja usado em transações separadas ao mesmo tempo, de tal forma que isso seja difícil de detectar.

É assim que o Bitcoin busca agir como ouro, como propriedade. Bitcoins e suas unidades base (Satoshis) deve ser único para ser possuído e ter valor. Para conseguir isso, os nós que servem a rede criam e mantêm um histórico de transações para cada Bitcoin trabalhando para resolver problemas matemáticos de prova de trabalho.

Eles basicamente votam com seu poder de CPU, expressando seu acordo sobre novos blocos ou rejeitando blocos inválidos. Quando a maioria dos mineradores chega à mesma solução, eles adicionam um novo bloco à cadeia. Este bloco é marcado com data e hora e também pode conter dados ou mensagens.

Aqui está uma cadeia de blocos:

O tipo, a quantidade e a verificação podem ser diferentes para cada blockchain. É uma questão do protocolo do blockchain – ou regras para o que é e o que não é uma transação válida, ou uma criação válida de um novo bloco. O processo de verificação pode ser adaptado para cada blockchain. Quaisquer regras e incentivos necessários podem ser criados quando nós suficientes chegam a um consenso sobre como as transações devem ser verificadas.

É uma situação de escolha de degustação, e as pessoas estão apenas começando a experimentar.

Atualmente, estamos em um período de desenvolvimento de blockchain, onde muitos desses experimentos estão sendo realizados. As únicas conclusões tiradas até agora são que ainda não entendemos completamente a destreza dos protocolos de blockchain.

Mais sobre este ponto em nossos guias"Quais são as aplicações e casos de uso da Tecnologia Blockchain?" e "Qual é a diferença entre blockchains abertas e permitidas?"

De autoria de Nolan Bauerle; imagens de Maria Kuznetsov