Blockchain simplificado: 21 perguntas com respostas relativamente simples!

Publicados: 2023-04-04
Blockchain Simp

Estive recentemente na ITB (conferência de viagens) e depois de uma sessão sobre blockchain, um dos membros da platéia disse que ainda não entendia o blockchain.

O apresentador tentou explicar, mas deixou o público mais confuso.

Então…..

…Vou tentar o que o apresentador falhou. Há 21 perguntas que valem a pena responder sobre isso…

1. O que é blockchain em termos simples?

Muitas informações são armazenadas em bancos de dados. Normalmente (nem sempre) você tem uma cópia mestre deste banco de dados e os bancos de dados não são muito difíceis de hackear.

Para blockchain as transações são armazenadas em blocos. Você pode ter muitas transações em um bloco. Um bloco é parte de muitos blocos que estão ligados entre si... daí... o nome blockchain!

Quando você usa blockchain, uma cópia de todas as transações (armazenadas em blocos) é criada em muitos lugares diferentes e a maneira como é configurada torna muito difícil (não impossível) hackear e criar transações fraudulentas.

Pense no blockchain como uma planilha com uma lista de todas as transações e há muitas cópias idênticas dessa planilha em vários locais. Para adicionar uma transação a uma planilha não é apenas uma autoridade (ou seja, um banco) que decide se uma transação é válida, ela é validada por centenas ou milhares de computadores e todos eles mantêm uma cópia exata das transações. A maneira como o blockchain é configurado é muito difícil de criar transações fraudulentas.

Algumas palavras que você ouvirá com frequência ao falar sobre blockchain:

Mineração – Estes são os computadores que são recompensados ​​por validar transações e são pagos por isso.

Livro-razão público – O livro-razão são as transações e público significa que nenhuma autoridade central controla tudo.

Distribuído – Quando as transações são verificadas, elas podem estar usando computadores em todo o mundo e não em um hub central.

Sim, há mais do que isso, mas continue a ler…..

2. Qual é a sequência básica para uma transação blockchain?

  • Alguém levanta uma transação solicitada.
  • Isso é representado em um bloco
  • Os nós em uma rede (ou seja, computadores) estão procurando por novos blocos.
  • Todos os nós tentam resolver um quebra-cabeça matemático (que explicarei mais adiante)
  • O primeiro a resolver o quebra-cabeça é recompensado e o restante dos nós valida a transação. Agora faz parte do blockchain
  • A transação é concluída

3. Que tipo de transação você pode processar no blockchain?

Uma transação refere-se a um contrato, acordo, transferência ou troca de ativos entre duas ou mais partes.

Por exemplo:

Você transfere algum bitcoin de uma pessoa para outra… ou….

A propriedade de um carro é transferida com base em certas condições atendidas de acordo com o 'contrato'. Portanto, o que está armazenado no blockchain é a prova de propriedade.

4. Por que é chamado de 'Blockchain'?

O Bloco' é onde você armazena as informações da transação e quando o bloco está cheio outro bloco é criado que é vinculado ao outro bloco… e voilá temos uma cadeia… um Blockchain!!!

5. Qual é a estrutura de um bloco?

Aqui está a estrutura de um bloco que também mostra a conexão com os blocos anteriores.

Cabeçalho do bloco

Este contém o seguinte:

  • Hash do bloco anterior – Este é basicamente um número de referência para o bloco anterior. Quando um bloco anterior fica cheio de transações, o próximo conjunto de transações relacionadas é adicionado a um novo bloco e o anterior é referenciado (ou seja, Blockchain….pegue!!!)
  • Time stamp – Esta é a hora exata em que o bloco foi criado
  • Nonce – Esta é uma abreviação para o número usado uma vez. No blockchain, este é um número aleatório que só pode ser adivinhado e não pode ser calculado. Quando uma transação precisa ser verificada, o nonce é criado e, para verificar a transação, os computadores na mesma rede precisam adivinhar qual é o nonce.
  • Merkle root – Cada transação que ocorre na rede blockchain tem um hash associado a ela. No entanto, esses hashes não são armazenados em uma ordem sequencial no bloco, mas na forma de uma estrutura semelhante a uma árvore, de modo que cada hash esteja vinculado ao seu pai seguindo uma relação semelhante a uma árvore pai-filho.

Corpo

É aqui que todas as transações são armazenadas.

6.O que é um validador de blockchain?

Um validador é como as transações são verificadas. Existem alguns métodos diferentes de validação de transações, aqui estão dois métodos populares:

  • Prova de trabalho
  • Prova de aposta

7. O que é prova de trabalho?

Quando as transações são iniciadas, elas são enfileiradas na rede para serem validadas. Os validadores estão atentos às transações e agrupam algumas em um bloco.

Em uma rede blockchain, você pode ter milhares de validadores e todos eles estão tentando validar transações. No entanto, o que você quer é um para validar e depois os outros para verificar.

Então, como você valida….

Um nonce é um número usado apenas uma vez.

Dentro do bloco existe um nonce e todos os validadores devem tentar adivinhar esse nonce. Eles estão resolvendo um quebra-cabeça matemático.

Isso consome muito poder computacional (e eletricidade), pois todos os nós estão competindo.

Quando um nó descobre o nonce, ele é recompensado e pode adicionar o bloco ao blockchain.

Mas a maioria dos outros nós da rede precisa confirmar que está feliz com esse novo bloco. Isso se chama consenso.

Este diagrama mostra esse processo. Mais tarde explicarei a criptografia.

8. Por que existe um quebra-cabeça matemático para o validador adicionar um bloco ao blockchain?

A principal razão para isso é impedir que spammers, spoofers, etc., configurem e validem transações.

Para validar uma transação leva tempo e custa dinheiro (hardware, eletricidade etc). Se um spammer quiser obter transações na cadeia de blocos, ele terá que possuir computadores suficientes na cadeia de blocos para obter consenso (por exemplo, pelo menos 51%). Isso seria extremamente caro.

Eles podem configurar uma máquina e resolver o quebra-cabeça, mas todos os outros nós precisam concordar que isso é confirmado como parte do blockchain.

Esse método de validação foi inicialmente criado para desacelerar o envio de e-mail, de modo que os spammers não pudessem enviar grandes quantidades de spam muito rapidamente.

9. A prova de trabalho é escalável?

Não absolutamente não!

O sistema de prova de trabalho não faz sentido porque se as transações na blockchain pública crescessem massivamente, estaríamos consumindo uma porcentagem considerável da eletricidade mundial disponível!

Bitcoin é de longe a maior criptomoeda que ainda usa prova de trabalho e provavelmente continuará assim.

Mas o Bitcoin nunca terá uma grande quantidade de transações. Não é uma moeda que normalmente é usada para comprar e vender coisas, armazenar títulos de propriedade, arte digital, etc. Normalmente, são apenas pessoas apostando na compra e venda de bitcoin.

A prova de trabalho é totalmente inescalável e é um sistema bastante estúpido quando você deseja algo de longo prazo que crescerá à medida que mais transações ocorrerem no blockchain.

Etheruem é a segunda maior criptomoeda e acabou de passar de prova de trabalho para prova de aposta. Eles economizarão 99,95% de eletricidade!!

10. Quantas transações por segundo podem ser processadas em bitcoin usando prova de trabalho?

O número médio de transações que podem ser processadas para bitcoin em uma rede blockchain é de 5 por segundo.

O número médio de transações que podem ser processadas para Visa (não blockchain) – Entre 1.500 e 2.000.

O Euthereum processou cerca de 30 transações por segundo usando prova de trabalho, mas sua recente mudança para o Euthereum 2.0 significa que eles podem processar 100 mil transações por segundo. Esse aumento maciço se deve principalmente à prova de participação e fragmentação. Aposto que agora você quer saber o que ambos são….

11. O que é prova de aposta?

A prova de participação é uma abordagem mais sensata para validar e armazenar transações na cadeia de blocos.

Para participar como validador você precisa colocar alguma criptomoeda que está bloqueada e você não pode tocá-la. Isso impede todos os fraudadores.

Quando há uma transação no blockchain, um nó é selecionado com base em vários fatores, um dos quais é quanto eles apostaram (ou seja, colocados como garantia). Se acabar sendo fraudadores, eles podem perder todo o dinheiro que apostaram.

Portanto, em vez de ter milhares de nós tentando competir para processar uma transação, a prova de participação seleciona um.

A prova de trabalho é tão burra para fornecer uma solução escalável…

12. O que é fragmentação?

A maioria das criptomoedas agora usa prova de participação para processar transações. Mas o Euthereum também introduziu o sharding, que permite processar ainda mais transações por segundo.

Sharding é dividir o blockchain em pedaços menores, o que melhora o desempenho. Cada pedaço é chamado de 'Fragmento'.

SHARD é um antigo termo de banco de dados que significa sistema para dados replicados altamente disponíveis.

13. Quais são os 3 tipos de blockchain?

Aha... essa é uma boa pergunta!!!

Nem toda blockchain é pública. Então existem os 3 tipos:

Blockchain público – Qualquer pessoa pode participar de um blockchain público.

Blockchain privado – Você só pode participar se tiver permissão para participar. Por exemplo, uma empresa pode executar um blockchain privado para seu próprio negócio

Blockchain de consórcio (ou federado) – É aqui que o processo de consenso (ou seja, quem valida as transações) é controlado por um grupo pré-selecionado de nós

14. O que é um pool de mineração?

Na prova de trabalho, os validadores são chamados de mineradores. Um pool de mineração é onde um grupo de mineradores coloca seus recursos computacionais juntos (ou seja, todos os seus computadores fazem parte de um grupo) para que tenham uma chance melhor de ser o primeiro validador de um bloco e, portanto, ganhar mais dinheiro.

15. Qual criptografia é usada para enviar transações blockchain?

Hash

Hashing é obtido de qualquer entrada de qualquer tamanho (por exemplo, um bloco com muitas transações) e produz uma string alfanumérica que sempre tem o mesmo comprimento.

Portanto, há um hash exclusivo que identifica exclusivamente o bloco.

Dentro de um bloco, ele contém o hash do bloco anterior, portanto, se houver alguma violação de algum bloco que faça parte do blockchain, ele será detectado por um dos validadores. Isso ocorre porque, se houver alguma alteração em qualquer bloco na cadeia de blocos, o hash desse bloco será alterado.

Assinatura digital

Este é um tipo de assinatura eletrônica usada para autenticar o remetente de uma mensagem. Quando um usuário deseja fazer uma transação no blockchain, ele deve assiná-la com sua chave privada. A chave pública fica então disponível para os nós descriptografarem esta mensagem para verificar o originador da mensagem.

Pense em uma conta bancária. Não há problema em compartilhar os detalhes de sua conta bancária com alguém para que eles possam transferir dinheiro para você (chave pública), mas você não compartilhará seus detalhes de login para essa mesma conta bancária! (chave privada).

16. Blockchain é tão seguro que nunca pode ser hackeado?

Ah sim... essa é boa!!

Há uma forte ênfase na segurança, mas isso não significa dizer que não pode ser hackeado. Aqui estão alguns exemplos:

Ataques de phishing – os usuários recebem e-mails de spam procurando por suas credenciais e, em seguida, os entregam sem saber que é um ataque de phishing

Ataques de 51% – Se um grupo de mineradores se reunir e tiver mais de 51% do poder de mineração do blockchain, eles podem assumir o controle do blockchain.

Ataques de roteamento – É aqui que as transferências de dados em tempo real são interceptadas.

17. O que é imutável?

Imutável significa que os dados não foram manipulados, substituídos ou falsificados. É um registro permanente de uma transação que não pode ser alterada.

18. O que é um contrato inteligente?

Estes são contratos digitais armazenados em blockchain que são executados automaticamente quando termos e condições predeterminados são atendidos.

Por exemplo:

Se x dinheiro for transferido de A para B para comprar um carro, o documento de propriedade do carro será atualizado com o novo proprietário.

19. O que é um bloco de gênese?

Este é o primeiro bloco em um blockchain e, portanto, não terá uma referência a um bloco anterior…porque…não existe!

Por ser o primeiro bloco ele possui algumas informações adicionais como configurações e regras para o bom funcionamento do blockchain.

20. O que é um pool de transações?

Esta é uma lista de transações pendentes esperando para serem validadas na rede blockchain.

Depois que uma transação é retirada do pool e verificada, é importante que todos os nós sejam informados para que possam validar e isso manterá todos os nós sincronizados.

21. Existe futuro para blockchain?

Acho que a maioria das criptomoedas falhará porque a maioria não oferece valor algum.

Acho que o blockchain fez algumas melhorias na validação que aumentarão significativamente suas chances de sucesso (por exemplo, proof of stake e sharding).

Mas acho que mais melhorias são necessárias e há um grande problema com as pessoas que não conseguem entender a tecnologia.

Então, sim, há um futuro, mas certifique-se de separar blockchain e criptomoedas. As moedas digitais fornecidas pelo governo substituirão a maioria das criptomoedas e essas moedas digitais serão trocadas por blockchain.

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