Como funciona o blockchain? Um blockchain é um registro compartilhado de transações, do qual muitos computadores mantêm cópias ao mesmo tempo. Novas entradas são agrupadas em blocos, cada bloco carrega uma impressão digital única do bloco anterior, e a rede segue um conjunto de regras para decidir qual é o próximo bloco. O resultado é um registro muito difícil de reescrever depois do fato, e que nenhuma parte isolada controla.
Este artigo explica cada uma dessas peças, de onde veio a ideia, como diferentes blockchains chegam a um acordo e, tão importante quanto isso, o que um blockchain não faz. Ele explica a tecnologia e não dá opinião sobre comprar ou manter qualquer criptomoeda.
Como funciona o blockchain?
Comece por um livro-razão: uma lista de quem enviou o quê para quem. Um banco mantém um livro-razão das contas de seus clientes, e todo mundo confia na cópia do banco porque é o banco que a controla.
Um blockchain substitui esse único livro-razão confiável por muitas cópias mantidas por muitos computadores independentes, chamados de nós. Para manter todas essas cópias idênticas, o livro-razão é construído de uma forma específica.
- As transações são agrupadas em blocos. Em vez de adicionar entradas uma de cada vez, a rede reúne as transações recentes e as empacota juntas.
- Cada bloco é ligado ao anterior. Todo bloco contém um hash do bloco anterior, uma espécie de impressão digital explicada mais abaixo.
- A rede concorda sobre cada novo bloco. Um conjunto de regras, chamado de mecanismo de consenso, decide qual bloco é adicionado a seguir, de forma que todo nó acaba com a mesma cadeia.
São essas três ideias juntas que fazem um blockchain ser diferente de um banco de dados comum.
Um blockchain não torna os registros verdadeiros. Ele os torna muito difíceis de mudar depois que todo mundo concorda com eles.
Verifique-seSuponha que alguém mude um dígito em uma transação dentro de um bloco do ano passado. Quais blocos deixariam de bater, e o que essa pessoa teria que fazer para que a mudança se sustentasse?Ver a respostaOcultar a resposta
O hash do bloco editado muda completamente. O bloco seguinte registrou o hash antigo, então ele deixa de bater, e nenhum bloco depois dele bate também. Para fazer a mudança se sustentar, essa pessoa teria que refazer todos os blocos desde então e convencer o resto da rede a aceitar essa versão. É isso que significa ser à prova de adulteração: mudanças não são impossíveis, mas são visíveis e, em uma rede grande, extremamente caras.
Hashes: a impressão digital que liga a cadeia
Uma função hash pega qualquer dado e produz a partir dele uma sequência curta de caracteres, de tamanho fixo. Duas propriedades importam. A mesma entrada sempre gera o mesmo hash. E mudar a entrada mesmo que ligeiramente, um único dígito em uma única transação, produz um hash completamente diferente.
Como cada bloco contém o hash do bloco anterior, os blocos formam uma cadeia. Se alguém tentasse alterar uma transação em um bloco antigo, o hash daquele bloco mudaria. O bloco seguinte, que registrou o hash antigo, deixaria de bater, e nenhum bloco depois dele bateria também. Para mudar uma única entrada antiga, um atacante teria que refazer todos os blocos desde então e convencer o resto da rede a aceitar a versão alterada.
É isso que as pessoas querem dizer quando afirmam que um blockchain é à prova de adulteração. Mudanças não são impossíveis, mas são visíveis, e em uma rede grande são extremamente caras de impor.
De onde veio a ideia
A ideia do encadeamento é mais antiga do que as criptomoedas. Em 1991, os pesquisadores Stuart Haber e W. Scott Stornetta publicaram um artigo chamado "How to Time-Stamp a Digital Document", descrevendo como ligar registros com hashes de forma que ninguém pudesse retrodatá-los ou alterá-los sem ser detectado. O trabalho deles costuma ser descrito como o primeiro design de blockchain.
Em 31 de outubro de 2008, uma pessoa ou grupo usando o nome Satoshi Nakamoto publicou o white paper do Bitcoin, que combinou esse encadeamento com uma forma de estranhos na internet chegarem a um acordo sobre o livro-razão sem confiar em nenhuma parte central. Haber e Stornetta são os autores mais citados nele. O primeiro bloco do Bitcoin foi criado em 3 de janeiro de 2009, trazendo uma manchete de jornal sobre resgates bancários da edição daquele dia do The Times.
O Ethereum, lançado em 2015, estendeu a ideia de registrar pagamentos para executar pequenos programas, chamados de contratos inteligentes, diretamente no blockchain.
Consenso: chegando a um acordo sem um árbitro
O problema realmente difícil que um blockchain público resolve não é o armazenamento. É o acordo. Se milhares de computadores têm, cada um, uma cópia, e qualquer pessoa pode entrar, como eles concordam sobre qual novo bloco é válido, sem uma autoridade central, e sem que alguém trapaceie gastando a mesma moeda duas vezes?
Os mecanismos de consenso são a resposta. Os dois mais usados são a prova de trabalho e a prova de participação.
| Mecanismo | Como um bloco é adicionado | O que torna trapacear caro |
|---|---|---|
| Prova de trabalho | Computadores competem para resolver um quebra-cabeça difícil; quem vence adiciona o bloco | Reescrever o histórico exigiria mais poder computacional do que o resto da rede |
| Prova de participação | Validadores travam moedas como garantia e são escolhidos para propor e confirmar blocos | Validadores que trapaceiam podem perder sua garantia |
O Bitcoin usa prova de trabalho, com um novo bloco adicionado a cada dez minutos, aproximadamente. A prova de trabalho é segura, mas usa muita eletricidade, porque resolver o quebra-cabeça é propositalmente caro.
Como isso é ensinado no Astra Trainer
A trilha Cripto, dentro do mundo de Negócios e Finanças, reúne onze cursos para diferenciar um projeto consistente de um projeto vazio, ler a tokenomics de um projeto e entender uma carteira antes de colocar dinheiro nela, a partir de cursos como Fundamentos de Blockchain, Descentralização e Moedas vs Tokens.
Começar pelo mecanismo é proposital. A maior parte da confusão sobre cripto vem de pular direto para os preços sem entender o que o sistema por trás garante e não garante. As aulas duram cerca de cinco minutos, e um guia te acompanha em qualquer parte estranha.
Da prova de trabalho para a prova de participação
O custo energético da prova de trabalho se tornou uma das críticas mais fortes à tecnologia blockchain. O Ethereum respondeu mudando seu mecanismo de consenso. Em 15 de setembro de 2022, em uma atualização conhecida como o Merge, ele passou da prova de trabalho para a prova de participação. A Ethereum Foundation estima que isso reduziu o consumo de energia da rede em cerca de 99.95 por cento.
A mudança mostrou que o consenso é uma escolha de design, não uma característica fixa dos blockchains. Sistemas diferentes fazem trocas diferentes entre segurança, velocidade, uso de energia e o quão descentralizados são na prática.
Blockchains públicos e privados
Nem todo blockchain é aberto a todo mundo. Blockchains públicos, como Bitcoin e Ethereum, permitem que qualquer pessoa leia o livro-razão e participe. Blockchains privados ou permissionados limitam a participação a membros aprovados, como um grupo de empresas compartilhando um registro de cadeia de suprimentos.
Blockchains privados são mais rápidos e usam menos energia, mas abrem mão de boa parte do que torna os blockchains públicos distintos. Se um grupo pequeno controla quem pode escrever no livro-razão, isso se aproxima mais de um banco de dados compartilhado com salvaguardas extras do que de um sistema que funciona sem partes confiáveis.
O que um blockchain não faz
A tecnologia costuma ser descrita como se resolvesse problemas que não resolve.
Ele não torna os registros verdadeiros. Um blockchain registra o que foi inserido, de forma consistente e permanente. Se uma informação falsa é inserida, ela é registrada de forma falsa, para sempre. Isso às vezes é chamado de problema do oráculo: a cadeia não consegue verificar fatos sobre o mundo real.
Ele não dá valor a um token. Registrar que alguém possui um token não diz nada sobre se esse token vale alguma coisa. O artigo sobre tokenomics mostra como ler o que um token realmente promete.
Ele não te torna anônimo. A maioria dos blockchains públicos é pseudônima: os endereços não são nomes, mas toda transação fica visível para todo mundo, permanentemente, e muitas vezes pode ser rastreada.
Ele não te protege de perder o acesso. Se você controla uma carteira diretamente e perde a chave privada, geralmente não há ninguém que consiga recuperá-la.
Informação geral, não é orientação de investimento. Este artigo explica como funciona a tecnologia blockchain. Não é uma recomendação de investimento e não toma posição sobre se alguém deveria comprar, manter ou vender qualquer criptomoeda ou token. Os ativos cripto são altamente voláteis, podem perder todo o seu valor, costumam ter menos proteção do que investimentos tradicionais, e são regulados de forma diferente em cada país. Considere falar com um consultor qualificado e regulamentado antes de tomar qualquer decisão.
Por que entender vem antes de qualquer outra coisa
O blockchain é cercado por afirmações mais confiantes do que quase qualquer outra tecnologia, nas duas direções. Entender o mecanismo, o que o hashing e o consenso garantem e o que não garantem, é a melhor proteção tanto contra o exagero quanto contra o descarte precipitado.
O Astra Trainer é feito para fixar esse entendimento. Cada tema vem seguido de um questionário, e cada curso termina com uma prova final de dez perguntas, enquanto missões diárias, pontos e uma sequência mantêm as aulas de cinco minutos em andamento. Um Círculo te dá um pequeno grupo com uma meta semanal compartilhada e sessões ao vivo, o que ajuda em um assunto no qual boa parte do que se ouve é ruído.
O que levar disso
Um blockchain é um livro-razão compartilhado, mantido por muitos computadores, com transações agrupadas em blocos ligados por hashes, de forma que mudar registros antigos é visível e caro.
A ideia do encadeamento veio de Haber e Stornetta em 1991; o Bitcoin, em 2008, acrescentou uma forma de estranhos chegarem a um acordo sobre o livro-razão sem uma autoridade central.
Mecanismos de consenso, como a prova de trabalho e a prova de participação, tornam esse acordo possível. A mudança do Ethereum para a prova de participação, em 2022, reduziu seu uso de energia em cerca de 99.95 por cento.
É por isso que a resposta mais útil para como funciona o blockchain vem com um limite embutido: ele mantém os registros consistentes e difíceis de mudar, e não diz nada sobre se esses registros, ou os tokens que eles descrevem, merecem confiança.
Teste seus conhecimentos
Pergunta 1 de 3
Em um blockchain de prova de participação, o que torna caro para um validador aprovar um bloco fraudulento?
Como funciona o blockchain, em termos simples?
As transações são agrupadas em blocos, e cada bloco contém uma impressão digital, chamada de hash, do bloco anterior, formando uma cadeia. Muitos computadores mantêm cópias e seguem regras para concordar sobre cada novo bloco, então o registro é compartilhado e muito difícil de alterar.
Quem inventou o blockchain?
A ideia de ligar registros com hashes foi descrita por Stuart Haber e W. Scott Stornetta em um artigo de 1991 sobre a carimbagem de data e hora de documentos. O primeiro blockchain público em funcionamento foi o Bitcoin, descrito em um white paper pelo pseudônimo Satoshi Nakamoto em 2008 e lançado em janeiro de 2009.
Qual é a diferença entre prova de trabalho e prova de participação?
Na prova de trabalho, computadores competem para resolver quebra-cabeças caros para adicionar blocos, o que usa muita energia. Na prova de participação, validadores travam moedas e são escolhidos para confirmar blocos, e podem perder sua garantia se trapacearem. O Ethereum mudou para a prova de participação em 2022.
Blockchain é a mesma coisa que Bitcoin?
Não. O Bitcoin é uma aplicação da tecnologia blockchain, uma moeda digital. Blockchain é o método por trás de manter um livro-razão compartilhado e à prova de adulteração, e é usado por muitos outros sistemas, incluindo o Ethereum e redes empresariais privadas.
Onde posso aprender sobre blockchain e cripto, em aulas curtas?
A trilha Cripto, dentro do mundo de Negócios e Finanças do Astra Trainer, reúne onze cursos sobre blockchains, carteiras, moedas e tokens, e como ler tokenomics, em aulas de cinco minutos com questionários. A primeira aula não pede cartão.
Aonde isso leva. Como Melhorar com o Dinheiro: A Ordem Certa para Aprender explica onde cripto se encaixa entre os temas de dinheiro que vale a pena entender, e por que ele vem depois do básico.
