19 de jun de 2018

O que é blockchain? Entenda tudo sobre essa tecnologia

Udacity Brasil

O blockchain (ou cadeia de blocos) é a tecnologia responsável pela segurança das transações de Bitcoin – e não só isso. Trata-se essencialmente de uma base de dados que guarda todas as transações de maneira descentralizada e distribuída em computadores no mundo todo. Ali estão os dados de todas as transações já feitas na história.

O que você aprenderá aqui:

Assista ao webinar: Blockchain: o que é e como funciona

O que é blockchain

A tecnologia blockchain foi lançada em dezembro de 2008 por Satoshi Nakamoto – ainda não se sabe sua identidade verdadeira – como a base de funcionamento da Bitcoin. Portanto, ambos estão intimamente ligados.

A blockchain é um registro contábil, compartilhado e distribuído em computadores por todo o globo que encadeia as transações dentro de blocos que contém um carimbo de tempo. Esse registro linear e cronológico é o responsável pela imutabilidade e confiança na rede Bitcoin.

Trata-se de um banco de dados que não pode ser modificado sem que todo o trabalho tenha que ser refeito, mas que pode ser auditado por qualquer pessoa no mundo. Pela sua imutabilidade e segurança, o blockchain está sendo usado por inúmeras empresas e governos que precisam de transparência e confiança em seus processos.

Imaginem uma corrente. É possível modificar algum dos elos que compõem uma corrente sem que ela quebre? Não. O mesmo ocorre com a blockchain. É impossível modificar uma transação ou um bloco sem comprometer todo o sistema.

A estrutura da tecnologia blockchain permite que qualquer pessoa possa auditar as transações, seja rodando uma cópia de todo a blockchain em seu computador ou utilizando um explorador de blocos. O explorador é um site que permite que qualquer pessoa com uma conexão a internet possa checar o estado das transações.

O explorador mais conhecido é o blockchain info. Para usá-lo é necessário apenas ter um endereço público, um hash de transação ou um número de bloco. O site tem um sistema de busca rápido e fácil que permite verificar o estado das transações apenas com acesso à internet.

Esse é excelente vídeo (em inglês) explica em diferentes níveis de dificuldade o que é essa tecnologia:

Como blockchain funciona

A melhor forma de entender a Bitcoin é vivenciá-lo. Abaixo ilustraremos com uma história o caminho feito por uma transação.

Imaginem que João acabou de descobrir o que é bitcoin e vai fazer uma viagem para os Estados Unidos. Ao invés de trocar o real por dólar, ele vai comprar Bitcoin e chegando lá vai começar comprar as coisas em bitcoin ou trocar seu bitcoin em exchanges locais por dólar.

Como comprar Bitcoin

A primeira coisa que João precisa fazer é adquirir bitcoins em uma exchange (corretora). A exchange é uma empresa responsável por intermediar o interesse dos usuários que querem comprar e vender cryptocurrencies. A maior corretora do Brasil é o Mercado Bitcoin.

O processo é bem simples. João pode se cadastrar ali, enviar alguns documentos e depositar a quantia que gostaria de adquirir em Bitcoin. Assim que o depósito for confirmado, João precisa colocar uma ordem de compra na plataforma. Quando a ordem for executada, ele passa a ser dono de algumas moedas.

Para se aprofundar no funcionamento das ordens dentro de uma corretora, recomendamos o seguinte vídeo:

Segurança

Depois de comprar bitcoins em uma corretora, João envia as moedas para uma carteira, como são chamados os programas e aplicativos destinados ao armazenamento seguro das moedas.

Para criar uma carteira, basta selecionar a melhor opção para sua necessidade (desktop, web, mobile ou hardware) e instalar o programa. Uma boa dica é sempre optar por usar uma das carteiras listadas no blog dos desenvolvedores do Bitcoin, o Bitcoin Core. Já que a lista é sempre atualizada e o código das carteiras revisado, dando segurança aos usuários.

Após baixar uma carteira, João vai receber uma chave privada que pode ser composta por 12 palavras ou um conjunto de 34 caracteres com números e letras. Lembre-se sempre de realizar um backup dessa chave: caso você a perca, não existe nenhuma forma de recuperar os fundos. A carteira também vai fornecer uma chave pública que será algo como 1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK (começando com 1 ou 3).

A chave pública de João é uma derivação de sua chave privada. É a combinação dessas chaves que cria a assinatura digital que garante que apenas o detentor da chave privada possa controlar os fundos existentes naquele endereço público.

Agora que João já possui a chave privada e uma chave pública, ele precisa entrar na exchange e requisitar a retirada (withdraw) dos fundos para seu endereço. O procedimento é extremamente simples: basta informar a quantia e a chave pública para onde os fundos devem ir.

Como funciona uma transação no blockchain

Assim que a retirada for requisitada, a transação de João será transmitida para todos os nós – qualquer pessoa que rode uma cópia desse blockchain- como uma transação não verificada. A rede receberá a informação de que um determinado endereço A quer enviar um determinado valor (x) para um endereço B.

A transação não verificada é adicionada a um pool temporário que armazena todas as transações não verificadas. Os mineradores – aqueles responsáveis por minerar Bitcoins – incluem as transações não verificadas em um novo bloco e tentam resolver um problema matemático para dar origem a um novo bloco, que terá sua própria identidade, ou hash. Esse problema é conhecido como "proof of work" (ou prova de trabalho).

Se a transação for válida, ela será incluída no próximo bloco e registrada no blockchain com seu hash correspondente.

Mineração de Bitcoin no blockchain

O problema proof of work é como um grande jogo em que jogadores distribuídos no mundo todo competem para resolver um problema que é difícil de resolver, mas fácil de verificar.

Uma analogia que Andreas Antonopoulos, um importante desenvolvedor e escritor do bitcoin, costuma usar é a do sudoku. Se você ver um sudoku preenchido, poderá facilmente verificar se ele está correto. Mas, se o sudoku estiver incompleto, você terá um trabalhão para resolvê-lo.

Qualquer usuário que tenha um poder computacional suficiente para executar a implementação completa do protocolo Bitcoin pode se tornar um minerador e concorrer pela recompensa dos novos bitcoins, o que atualmente requer hardwares específicos e uma enorme quantidade de energia elétrica.

Assim que um minerador resolve o problema, ele envia a resposta para toda a rede, que verifica se a resposta está correta de acordo com sua própria cópia das transações.

Se os hashs dessa nova versão da rede batem com o histórico e a resposta estiver correta, o minerador ganha como recompensa Bitcoins recém-criados, registra o bloco e uma nova rodada se inicia.

O novo bloco conterá inúmeras informações, como a referência do hash do anterior, a data e hora (timestamp) em que o bloco foi criado e as novas transações efetuadas, incluindo que o endereço B agora tem +x bitcoins e o endereço A tem -x bitcoins.

Para os interessados em saber mais sobre o processo de mineração, a dica é esse vídeo do Andreas Antonopoulos:

Como minerar Bitcoin

Com o aumento do interesse no bitcoin, a dificuldade de mineração também aumentou e se tornou impossível lucrar minerando apenas com a CPU ou GPU do seu computador. A lucratividade da mineração de bitcoin criou uma corrida empresarial pelo desenvolvimento de hardwares sofisticados de mineração.

O primeiro passo para minerar bitcoin é ter uma carteira. Já que é pra lá que seus bitcoin recém criados vão ser direcionados. Com sua chave privada em mãos, você precisa decidir se irá se juntar a uma pool ou se vai minerar sozinho. Juntar-se a uma pool garante um lucro baixo e estável. Minerando sozinho talvez demore mais de um ano para ganhar sua primeira recompensa.

Para minerar bitcoin você precisará baixar um programa de mineração. Os programas variam de acordo com os hardwares escolhidos. Os mais comuns são CGminer e o BFGminer. Caso você escolha minerar sozinho, conecte sua carteira ao programa. Se você preferir minerar em uma pool, conecte a conta do seu usuário da pool.

Após conectar sua carteira, você estará minerando bitcoin e as moedas serão depositadas direto no seu endereço. A manutenção da mineração envolve atualização do software, monitoramento da temperatura do hardware, cálculos para garantir que sua mineração está sendo rentável, além da busca por moedas com maiores rentabilidades.

No vídeo acima, conheça a infraestrutura de uma fazenda de mineração

Blockchain e criptomoedas: o que é Bitcoin

O white paper de Satoshi Nakamoto, que lança a solução Bitcoin para o problema do duplo dispêndio (double spending) e para corrupção de agentes intermediários, define-o como uma versão ponto-a-ponto (P2P) do dinheiro eletrônico, que permite o envio de valor de um ponto ao outro, garantindo que o valor não tenha sido gasto em qualquer outro lugar.

Moeda, protocolo e rede

O Bitcoin é um conjunto de tecnologias formadas a partir de um protocolo de código aberto e seu nome é usado para nomear três coisas diferentes: o protocolo Bitcoin, a unidade monetária (criptomoeda ou cryptocurrency) Bitcoin e a rede onde as transações são propagadas.

O protocolo permite fazer exatamente o que as moedas fiduciárias (fiat), que também não são lastreadas a um metal, fazem: compra e venda de mercadorias, pagamento de serviços e trocas de moeda. Os usuários interessados em negociar as moedas só precisam ter um aplicativo ou programa (a carteira), uma chave privada e uma chave pública.

A chave pública é o endereço usado para que os usuários recebam fundos. Já a chave privada é o que garante que só o detentor daquela chave possa movimentar os fundos daquele endereço. Para saber mais sobre como funcionam as chaves, assista ao vídeo.

Transações de Bitcoin

Apesar de fazer a mesma coisa que as moedas fiduciárias, as transações de bitcoin apresentam duas grandes diferenças: as transações não precisam passar por uma instituição centralizada para serem consideradas confiáveis e as cryptocurrencies não existem fisicamente, visto que são apenas transações que vão de um remetente a um destinatário e são registradas no blockchain.

As transações de Bitcoin são verificadas pela solução de um problema matemático e a emissão de moedas via blockchain, ao passo que nas moedas fiduciárias isso é realizado unicamente por bancos centrais ou pelo processo de reserva fracionária.

O processo tradicional de emissão e verificação é substituído por um algoritmo que define previamente a emissão de novas moedas, dispensando completamente a necessidade de uma autoridade central.

O Bitcoin pode ser compreendido como um sistema em que usuários usam seu par de chaves para propagar transações pela rede que serão validadas por computadores distribuídos pelo mundo todo e registrados pública e imutavelmente no blockchain.

Blockchain: como usar

Agora que você já sabe o que é blockchain e bitcoin e como a tecnologia funciona, vamos apresentar algumas aplicações nos negócios e serviços públicos.

Existem duas formas de usar blockchain: utilizar a estrutura de um blockchain público existente, como o blockchain da bitcoin, o blockchain do Ethereum, em que se pode programar aplicativos ou de qualquer outra cryptocurrencies ou criar um blockchain privada.

Existem vários segmentos da economia que já estão usando o blockchain. Seja qual for o setor, o blockchain serve para garantir transparência, imutabilidade, confiança e segurança. Quaisquer mercados que precisem dessas características podem se beneficiar das aplicações.

Escolha um setor ao acaso: levando em conta que novas iniciativas envolvendo blockchain são lançadas todos os dias, existe uma grande chance de você encontrar pelo menos um piloto de uso de blockchain nesse segmento, além do crescente número de empregos para quem sabe programar blockchain.

Lista de aplicações de blockchain em 2018 / Fonte: Fluree

Aplicações de blockchain no setor público

A melhor forma de entender como usá-la é com casos que ilustram suas aplicações, que vêm sendo exploradas em todo mundo. Um infográfico produzido pela Deloitte University Press ilustrou algumas das aplicações que estão sendo desenvolvidas pelo mundo:

Vários governos estão começando a usar a tecnologia blockchain como forma de melhorar o armazenamento e gerenciamento dos registros e serviços públicos e distribuição de serviços. Abaixo, listamos algumas dessas iniciativas:

Identificação

Uma parceria do governo da Suíça com a empresa Uport permite que os cidadãos comprovem sua identidade e residência atrás do blockchain, usando-o por exemplo, para participar de votações online e realizar cadastros oficiais que demandam uma infraestrutura burocrática, lenta, cara e muitas vezes ineficientes. Além de melhorar o serviço para o cidadão, a aplicação ainda permite uma grande economia aos cofres públicos.

Saúde

Pense em quantas vezes você já foi ao médico, já fez um exame ou tomou alguma vacina. Você tem o registro de todas essas atividades? Em caso de emergência, algum médico teria acesso à essas informações? Muito provavelmente não.

Isso significa que grande parte das clínicas e postos de saúde lidam com registros incompletos, quando existe algum, colocando a vida do paciente em risco. O MedRec está desenvolvendo projetos na área de assistência à saúde com blockchain, facilitando o compartilhamento e o armazenamento de dados dos pacientes.

Energia

Fremantle, uma cidade australiana, está desenvolvendo um projeto de distribuição de energia com a empresa PowerLedger usando o blockchain. Toda energia solar produzida e consumida na cidade é registrada no blockchain, criando um gigantesco banco de dados sobre o consumo energético da cidade e auxiliando as autoridades na melhor gestão e alocação dos recursos e transparência na cobrança das contas.

A Comissão Nacional de Energia do Chile (CNE) também está usando o blockchain do Ethereum para melhorar seu sistema de distribuição. Os dados referentes ao uso de energia do país são armazenados no blockchain e usados para modernizar a infraestrutura de distribuição elétrica da nação. Este infográfico explica como será o processo:

Aplicações empresariais de blockchain

O desenvolvimento da tecnologia Bitcoin atingiu um grande nível de confiança, criando um ecossistema próprio de empresas interessadas em seu uso. Conheça algumas delas:

Bancos

Uma parceria entre o Santander e a Ripple, que também tem sua criptocurrency, permite que os clientes do Santander residentes no Brasil, Espanha, Polônia e Reino Unido possam usar a tecnologia blockchain para transferir valores quase instantaneamente entre países.

O serviço chamado Santander One Pax FX utiliza a tecnologia xCurrent, da Ripple para permitir transações internacionais que são registradas no blockchain. A transferência é feita através de um aplicativo, tornando a transferência rápida e transparente.

Um outro exemplo de interesse dos bancos é a Enterprise Ethereum Alliance, uma organização feita por grandes instituições como Santander, JPMorgan, Microsoft, British Petroleum. A aliança busca desenvolver soluções públicas e privadas com blockchain.

Música

Matt Sorum, ex-baterista do Guns n' Roses está a frente de um projeto chamado Artbit. A ideia é remover os intermediários entre os consumidores finais e os artistas. As produtoras cobram altas taxas pelos seus serviços, resultando em uma indústria que remunera mal seus artistas. A plataforma permite que todo o lucro resultante do trabalho dos artistas chegue até eles, sem que nada se perca no caminho.

Redes sociais

A Steemit é uma rede social e um blog construídos a partir de um blockchain que recompensa os usuários pela produção e curadoria de bons conteúdos. A ideia é que não faz sentido uma rede social lucrar em cima dos seus dados. Quando membros votam em seu conteúdo, a plataforma te remunera com algumas cryptocurrencies. As moedas adquiridas pela sua interação na plataforma podem ser liquidadas e trocadas por real, dólar ou yen em numerosas corretoras.

Supply chain

Esse talvez seja o uso com mais aplicação no mundo. Gigantes como Wallmart e IBM se uniram para lançar a blockchain Food Safety Alliance. A iniciativa é pensada para trazer transparência, agilidade e autenticidade para as cadeias de fornecimento de alimento em todo o mundo.

A solução permite ao usuários final saber de onde veio a roupa que ele está vestindo ou o peixe que ele está comendo. As empresas ganham o marketing de não utilizar trabalho escravo ou alimentos de má qualidade e conseguem ao mesmo tempo realizar cortes nos custos de gerenciamento da cadeia de fornecimento.

Frank Yiannas, vice-presidente da aliança, explica no vídeo abaixo como funciona o rastreamento da cadeia produtiva em uma plataforma blockchain. Para mais informações sobre os projetos de blockchain desenvolvidos pela IMB, acesse o site oficial.

Existem outras centenas de aplicações em desenvolvimento no mundo. O mapeamento da organização The Internet of Blockchain Foundation apresenta cinquenta dessas aplicações no gráfico abaixo:

Blockchain no Brasil

O Brasil ainda é uma nação que investe pouco no desenvolvimento da tecnologia blockchain, mas existem alguns projetos que já estão em implementação:

Identidade

A OriginalMY é uma empresa que utiliza blockchains da rede Bitcoin, Ethereum, Ethereum Classic e Decred para garantir a autenticidade dos documentos digitais. Utilizando blockchain, a OriginalMy realiza registro de autenticidade de obras de arte, declarações, relatórios e documentos, prova a autenticidade de um conteúdo publicado na internet e assina contratos.

Atualmente a exchange brasileira Profitfy utiliza os serviços da OriginalMy para garantir maior segurança e praticidade para seus usuários. O usuário que se cadastra na exchange com a identificação blockchain fornecida pela OriginalMy não precisa digitar senha, e-mail ou nome de usuário, e está seguro contra ataques de phishing e keylogging.

Registro de terra

A startup Ubitquity, em parceria com cartórios de registro de imóveis, está registrando informações sobre propriedade na blockchain da Bitcoin. Por enquanto, a parceria está focando sua atuação apenas nos municípios de Pelotas e Morro Redondo.

O sistema registra na blockchain informações detalhadas do local da propriedade, dados do proprietário, número de parcela e classificação de zoneamento. Com isso, a Ubitquity pretende oferecer praticidade e transparência nos registros de terra dos municípios, podendo diminuir os casos de apropriação indevida ou grilagem de terras.

Resíduos

A Redesfibra é uma iniciativa que busca resolver o problema do descarte incorreto de resíduos da indústria têxtil, conectando empresas têxteis com empresas de desfibragem. A Redesfibra usa o blockchain para gerenciar, recompensar e pagar as empresas têxteis interessadas em receber um selo de certificação de descarte correto e para encontrar as empresas de desfibragem mais próximas dessas empresas. O blockchain garante o repasse integral das verbas, a autenticidade do descarte consciente e a informação pública para o consumidor final.

Existem ainda uma série de outras iniciativas que estão sendo desenvolvidas:

  • Paratii.video: uma plataforma para distribuição descentralizada de vídeo.
  • Latoex: Uma plataforma para tokenização de ativos e suporte a ICOs
  • Aversafe: uma rede descentralizada de verificação de credenciais para empregados, empregadores e instituições educacionais.
  • MediaSifter: um agregador de notícias que usa a tecnologia blockchain para inovar a forma como consumimos conteúdo.

Livros para se aprofundar em blockchain

Para os iniciantes que queiram se aprofundar na tecnologia e aprender a programar blockchain, recomendamos a leitura dos seguintes livros :

_Blockchain Revolution_, por Don Tapscott e Alex Tapscott

Feito especialmente para empresários e líderes de negócio que querem inovar em suas áreas utilizando a blockchain. Esse guia apresenta de maneira brilhante o futuro da tecnologia e da economia com o desenvolvimento do mercado de blockchain.

_Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain_, por Andreas Antonopoulos

Esse guia é uma excelente opção tanto para iniciantes como para quem quer aprender a programar blockchain. Essa edição inclui uma ampla introdução ao bitcoin, os fundamentos teóricos e técnicos, as últimas atualizações na tecnologia e detalhes sobre sua arquitetura.

_Blockchain para negócios_, por William Mougayar

Como usar blockchain no meu negócio? Mougayar busca responder essa pergunta mapeando o desenvolvimento empresarial da tecnologia e vislumbrando um futuro com centenas de aplicações para a blockchain.

_Blockchain: Blueprint for a New Economy_, por Melanie Swan

Fundadora do Institute for Blockchain Studies, Swan criou um magnífico livro voltado para prática. O livro ensina como usar a blockchain para o rastreamento de empreendimentos digitais, modelos organizacionais resistentes à censura e barateamento de serviços públicos.

_Blockchain for dummies_, por Manav Gupta

Ideal para empreendedores, Blockchain for dummies aborda como os empresários podem utilizar da blockchain para melhorar a integridade de seus dados e aprimorar a segurança de seus serviços. Além de ensinar como criar um aplicativo que funciona na blockchain.

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Sobre o autor
Udacity Brasil

A Udacity, conhecida como a "Universidade do Vale do Silício", é uma plataforma online e global que conecta educação e mercado para ensinar as habilidades do futuro – de data science e marketing digital à inteligência artificial e desenvolvimento. Hoje, há mais de 7 mil alunos ativos no país e 50 mil pelo mundo.