O que é um “Blockchain”?

Se você tem assistido ao noticiário recentemente, deve ter ouvido falar de algo chamado blockchain. É um conceito que torna os dados ultra-seguros para usos específicos. Você provavelmente já ouviu falar dele em conexão com o Bitcoin , mas ele tem aplicações muito além das criptomoedas favoritas de todos. Aqui está uma explicação rápida de como funciona.

Tudo começa com criptografia

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Para entender o blockchains, você precisa entender a criptografia. A ideia de criptografia é muito mais antiga do que os computadores: significa apenas reorganizar as informações de forma que você precise de uma chave específica para entendê-las. O anel decodificador simples que  você encontrou em sua caixa de cereal Kix é uma forma de criptografia mais básica – crie uma chave (também conhecida como cifra) que substitui uma letra por um número, execute sua mensagem por meio da chave e, em seguida, dê a chave para outra pessoa. Qualquer pessoa que encontrar a mensagem sem a chave não poderá lê-la, a menos que esteja “quebrada”. Os militares usaram criptografia mais complexa muito antes dos computadores (a  Máquina Enigma  codificou e decodificou mensagens durante a Segunda Guerra Mundial, por exemplo).

A criptografia moderna, porém, é totalmente digital . Os computadores de hoje usam métodos de criptografia tão complexos e seguros que seria impossível decifrá-los por meio de uma matemática simples feita por humanos. A tecnologia de criptografia de computador não é perfeita; ele ainda pode ser “quebrado” se pessoas suficientemente inteligentes atacarem o algoritmo, e os dados ainda estarão vulneráveis ​​se alguém além do proprietário encontrar a chave. Mas mesmo a criptografia de nível de consumidor, como a criptografia AES de 128 bits que agora é padrão no iPhone e Android, é suficiente para manter os dados bloqueados longe do FBI.

O Blockchain é um registro de dados colaborativo e seguro

A criptografia é normalmente usada para bloquear arquivos de forma que eles só possam ser acessados ​​por pessoas específicas. Mas e se você tiver informações que precisam ser vistas por todos – como, digamos, as informações contábeis de uma agência governamental que deve ser pública por lei – e ainda precisa ser protegida? Aí, você tem um problema: quanto mais pessoas podem ver e editar informações, menos seguro é.

Blockchains foram desenvolvidos para atender às necessidades de segurança dessas situações específicas. Em um blockchain, toda vez que as informações são acessadas e atualizadas, a alteração é registrada e verificada, e então lacrada por criptografia, não podendo ser editada novamente. O conjunto de alterações é então salvo e adicionado ao registro total. Na próxima vez que alguém fizer alterações, tudo começará de novo, preservando as informações em um novo “bloco” que é criptografado e anexado ao bloco anterior (portanto, “cadeia de blocos”). Esse processo de repetição conecta a primeira versão do conjunto de informações com a mais recente, para que todos possam ver todas as alterações já feitas, mas só podem contribuir e editar a versão mais recente.

Essa ideia é meio resistente a metáforas, mas imagine que você está em um grupo de dez pessoas montando um conjunto de LEGO. Você só pode adicionar uma peça de cada vez e não pode remover nenhuma peça. Cada membro do grupo deve concordar especificamente sobre para onde vai a próxima peça. Dessa forma, você pode ver todas as peças a qualquer momento – desde a primeira peça do projeto – mas só pode modificar a última peça.

Para algo um pouco mais relevante, imagine um documento colaborativo, como uma planilha no Google Docs ou Office 365. Todos que têm acesso ao documento podem editá-lo e, sempre que o fazem, a alteração é salva e registrada como uma nova planilha, em seguida, bloqueado no histórico do documento. Assim, você pode voltar, passo a passo, pelas alterações feitas, mas só pode adicionar informações à versão mais recente, não modificar as versões anteriores da planilha que já foram bloqueadas.

Como você provavelmente já ouviu, essa ideia de um “livro razão” seguro e constantemente atualizado está sendo aplicada principalmente aos dados financeiros, onde faz mais sentido. Moedas digitais distribuídas como Bitcoin são o uso mais comum de blockchains – na verdade, o primeiro foi feito para Bitcoin e a ideia se espalhou a partir daí.

As coisas técnicas: passo a passo, bloco a bloco

Como tudo isso realmente funciona em um computador? É uma combinação de criptografia e rede ponto a ponto.

Você deve estar familiarizado com o compartilhamento de arquivos ponto a ponto: serviços como o BitTorrent que permitem aos usuários fazer upload e download de arquivos digitais de vários locais com mais eficiência do que com uma única conexão. Imagine os “arquivos” como os dados principais em um blockchain e o processo de download como a criptografia que os mantém atualizados e seguros.

Ou, para voltar ao nosso exemplo do Google Docs acima: imagine que o documento colaborativo no qual você está trabalhando não está armazenado em um servidor. Em vez disso, está no computador de cada indivíduo, que constantemente verifica e atualiza uns aos outros para garantir que ninguém tenha modificado os registros anteriores. Isso o torna “descentralizado”.

Essa é a ideia central por trás do blockchain: são dados criptográficos que são continuamente acessados ​​e protegidos ao mesmo tempo, sem nenhum servidor ou armazenamento centralizado, com um registro de mudanças que se incorpora a cada nova versão dos dados.

Portanto, temos três elementos a considerar neste relacionamento. Um, a rede de usuários ponto a ponto que armazenam cópias do registro do blockchain. Segundo, os dados que esses usuários adicionam ao último “bloco” de informações, permitindo que sejam atualizados e adicionados ao registro total. Terceiro, as sequências criptológicas que os usuários geram para concordar com o bloco mais recente, travando-o na sequência de dados que forma o registro.

É essa última parte que é o molho secreto do sanduíche blockchain. Usando a criptografia digital, cada usuário contribui com o poder de seu computador para ajudar a resolver alguns daqueles problemas matemáticos supercomplexos que mantêm o registro seguro. Essas soluções extremamente complexas – conhecidas como “hash” – resolvem partes essenciais dos dados no registro, como qual conta adicionou ou subtraiu dinheiro em um livro-razão e de onde esse dinheiro foi ou veio. Quanto mais densos os dados, mais complexa é a criptografia e mais poder de processamento é necessário para resolvê-los. (A propósito, é aqui que a ideia de “minerar” no Bitcoin entra em jogo.)

Então, para resumir, podemos pensar que um blockchain é um dado que é:

1. Constantemente atualizado. Os usuários do Blockchain podem acessar os dados a qualquer momento e adicionar informações ao bloco mais recente.
2. Distribuído. Cópias dos dados do blockchain são armazenadas e protegidas por cada usuário, e todos devem concordar com as novas adições.
3. Verificado. Tanto as alterações em novos blocos quanto as cópias de blocos antigos devem ser acordadas por todos os usuários por meio de verificação criptográfica.
4. Seguro . A adulteração de dados antigos e a alteração do método de proteção de novos dados são evitadas tanto pelo método criptográfico quanto pelo armazenamento não centralizado dos próprios dados.

E acredite ou não, fica ainda mais complicado do que isso … mas essa é a ideia básica.

O Blockchain em ação: Mostre-me o dinheiro (digital)!

Portanto, vamos considerar um exemplo de como isso se aplica a uma criptomoeda como o Bitcoin. Digamos que você tenha um Bitcoin e queira gastá-lo em um carro novo. (Ou uma bicicleta, ou uma casa, ou uma nação insular de pequeno a médio porte – não importa quanto um Bitcoin valha esta semana. ) Você se conecta ao blockchain de Bitcoin descentralizado com seu software e envia sua solicitação para transferir seu Bitcoin para o vendedor do carro. Sua transação é então transmitida ao sistema.

Cada pessoa no sistema pode ver, mas sua identidade e a identidade do vendedor são apenas assinaturas temporárias, pequenos elementos dos enormes problemas matemáticos que formam o coração da criptografia digital. Esses valores são inseridos na equação do blockchain e o problema em si é “resolvido” pelos membros da rede ponto a ponto que gera hashes de criptografia.

Depois que a transação é verificada, um Bitcoin é movido de você para o vendedor e registrado no último bloco da cadeia. O bloco está acabado, lacrado e protegido com criptografia. A próxima série de transações começa e o blockchain fica mais longo, contendo um registro completo de todas as transações cada vez que é atualizado.

Agora, quando você pensa em um blockchain como “seguro”, é importante entender o contexto. As transações individuais são seguras e o registro total é seguro, contanto que os métodos usados ​​para proteger a criptografia permaneçam “intactos”. (E lembre-se, isso é realmente difícil de quebrar – nem mesmo o FBI pode fazer isso apenas com recursos de computação .) Mas o elo mais fraco no blockchain é, bem, você – o usuário.

Se você permitir que outra pessoa use sua chave pessoal para acessar a cadeia, ou se a encontrarem simplesmente invadindo seu computador, eles podem fazer adições à blockchain com suas informações e não há como impedi-los. É assim que o Bitcoin é “roubado” em ataques altamente divulgados nos principais mercados : são as empresas que operam os mercados, não o blockchain do Bitcoin em si, que estão comprometidos. E como os Bitcoins roubados são transferidos para usuários anônimos, por meio de um processo verificado pelo blockchain e gravado para sempre, não há como encontrar o invasor  ou  recuperar o Bitcoin.

O que mais os Blockchains podem fazer?

A tecnologia Blockchain começou com o Bitcoin, mas é uma ideia tão importante que não ficou lá por muito tempo. Um sistema em constante atualização, acessível a qualquer pessoa, verificado por uma rede não centralizada e incrivelmente seguro, tem muitos aplicativos diferentes. Instituições financeiras como JP Morgan Chase e a Australian Stock Exchange estão desenvolvendo sistemas de blockchain para proteger e distribuir dados financeiros (para dinheiro convencional, não criptomoeda como Bitcoin). A Fundação Bill & Melinda Gates espera usar sistemas blockchain para fornecer serviços bancários distribuídos e gratuitos a bilhões de pessoas que não podem pagar uma conta bancária regular.

Ferramentas de código aberto como o Hyperledger estão tentando tornar as técnicas de blockchain disponíveis para uma gama mais ampla de pessoas, em alguns casos fazendo isso sem precisar da quantidade monstruosa de poder de processamento necessária para proteger outros projetos. Os sistemas de trabalho colaborativo podem ser verificados e registrados com técnicas de blockchain. Quase tudo que precisa ser constantemente registrado, acessado e atualizado pode ser usado da mesma maneira.

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