O que é a tecnologia blockchain?

A tecnologia blockchain é um mecanismo de banco de dados avançado que permite o compartilhamento transparente de informações na rede de uma empresa. Um banco de dados blockchain armazena dados em blocos interligados em uma cadeia. Os dados são cronologicamente consistentes porque não é possível excluir nem modificar a cadeia sem o consenso da rede. Como resultado, você pode usar a tecnologia blockchain para criar um ledger inalterável ou imutável para monitorar pedidos, pagamentos, contas e outras transações. O sistema tem mecanismos integrados que impedem entradas de transações não autorizadas e criam consistência na visualização compartilhada dessas transações.

Por que a tecnologia blockchain é importante?

As tecnologias de bancos de dados tradicionais lançam vários desafios para o registro de transações financeiras. Por exemplo, considere a venda de um imóvel. Depois que o pagamento é feito, a propriedade é transferida para o comprador. Tanto o comprador quanto o vendedor podem registrar as transações monetárias, mas não se pode confiar totalmente em nenhum deles. O vendedor pode alegar que não recebeu o dinheiro, mesmo que tenha recebido, e o comprador pode, da mesma forma, alegar ter feito o pagamento, mesmo que não tenha feito.

Para evitar problemas legais, uma terceira parte confiável precisa supervisionar e validar as transações. A presença dessa autoridade central não só complica a transação, como também cria um ponto único de vulnerabilidade. Se o banco de dados central for comprometido, as duas partes serão afetadas.

A blockchain reduz esses problemas criando um sistema descentralizado, à prova de violações, para registrar transações. No contexto das transações de imóveis, a blockchain cria um ledger, ou seja, um registro, para o comprador e outro para o vendedor. Todas as transações devem ser aprovadas pelas duas partes e são automaticamente atualizadas nos dois ledgers em tempo real. Se qualquer dado histórico das transações for corrompido, isso afetará todo o ledger. Essas características da tecnologia blockchain levaram à sua adoção em vários setores, incluindo na criação de moedas digitais, como a Bitcoin.

Como diferentes setores usam a blockchain?

A blockchain é uma tecnologia relativamente recente que está sendo adotada de forma inovadora por vários setores. Nas subseções abaixo, descrevemos alguns casos de uso em diferentes setores:

Energia

Empresas de energia usam a tecnologia blockchain para criar plataformas de comercialização de energia entre pares e facilitar o acesso a energias renováveis. Por exemplo, considere estes usos:

  • As empresas de energia que usam a blockchain criaram plataformas de comercialização para a venda de eletricidade entre indivíduos. Os proprietários de imóveis com placas solares usam essa plataforma para vender seu excesso de energia solar aos vizinhos. O processo é bastante automatizado: há medidores inteligentes que criam as transações e as registram com a blockchain.
  • Com iniciativas de financiamento coletivo, os usuários podem ter e patrocinar placas solares em comunidades com pouco acesso à energia. Depois da construção dessas placas, os patrocinadores também podem receber um aluguel referente a essas comunidades.

Financeiro

Os sistemas financeiros tradicionais, como os bancos ou a bolsa de valores, usam os serviços de blockchain para gerenciar pagamentos, contas e o mercado comercial online. Por exemplo, a Singapore Exchange Limited, uma empresa financeira de investimentos que oferece serviços de comercialização financeira na Ásia, usa a tecnologia blockchain para criar uma conta de pagamentos entre bancos mais eficiente. Com a adoção da blockchain, a empresa resolveu vários desafios, incluindo o processamento de lotes e a reconciliação manual de milhares de transações financeiras.

Mídia e entretenimento

Empresas de mídia e entretenimento usam os sistemas de blockchain para gerenciar dados de direitos autorais. A verificação de direitos autorais é essencial para a compensação justa dos artistas. São necessárias várias transações para registrar a venda ou transferência do conteúdo de direitos autorais. A Sony Music Entertainment Japan usa os serviços de blockchain para tornar mais eficiente o gerenciamento de direitos digitais. O uso da estratégia de blockchain tem melhorado a produtividade e reduzido os custos do processamento de direitos autorais para a empresa.

Varejo

Empresas de varejo usam a blockchain para monitorar a movimentação de mercadorias entre fornecedores e compradores. Por exemplo, a Amazon solicitou uma patente para um sistema de tecnologia de ledgers distribuídos que usa a tecnologia blockchain para verificar se todas as mercadorias vendidas na plataforma são autênticas. Os vendedores da Amazon podem mapear as cadeias de suprimento, permitindo que os participantes (como fabricantes, empresas de entrega, distribuidores, usuários finais e usuários secundários) adicionem eventos ao ledger depois que se registrarem com uma autoridade de certificação. 

Quais são os recursos da tecnologia blockchain?

A tecnologia blockchain conta principalmente com os seguintes recursos:

Descentralização

A descentralização na blockchain refere-se à transferência do controle e de decisões de uma entidade centralizada (indivíduo, organização ou grupo) para uma rede distribuída. As redes blockchain descentralizadas usam a transparência para reduzir a necessidade de confiança entre os participantes. Essas redes também impedem que os participantes exerçam autoridade ou controle entre si de formas que comprometam a funcionalidade da rede.

Imutabilidade

Imutabilidade significa algo que não pode ser mudado ou alterado. Nenhum participante poderá violar uma transação depois que alguém registrá-la no ledger compartilhado. Se o registro de uma transação apresentar erro, você deverá adicionar uma nova transação para revertê-lo, e ambas as transações estarão visíveis na rede.

Consenso

Um sistema de blockchain estabelece regras sobre o consentimento dos participantes para o registro das transações. Você só poderá registrar novas transações quando a maioria dos participantes da rede der seu consentimento.

Quais são os principais componentes da tecnologia blockchain?

A arquitetura blockchain tem os seguintes componentes principais:

Um ledger distribuído

Um ledger distribuído é o banco de dados compartilhado na rede blockchain que armazena as transações, como um arquivo compartilhado que todos os membros da equipe podem editar. Na maioria dos editores de textos compartilhados, qualquer pessoa que tenha direitos de edição pode excluir totalmente o arquivo. No entanto, as tecnologias de ledger distribuído impõem regras rígidas sobre quem pode editar esses registros e de que maneiras. Você não poderá excluir entradas depois que elas forem registradas.

Contratos inteligentes

As empresas usam contratos inteligentes para autogerenciar seus contratos comerciais, sem a necessidade de assistência de uma terceira parte. São programas armazenados no sistema de blockchain e executados automaticamente quando algumas condições predeterminadas são cumpridas. Eles executam verificações simuladas para que as transações possam ser concluídas com segurança. Por exemplo, uma empresa de logística pode ter um contrato inteligente que faça o pagamento de maneira automática depois que as mercadorias chegarem ao porto.

Criptografia de chave pública

A criptografia de chave pública é um recurso de segurança para identificar de forma exclusiva os participantes em uma rede blockchain. Esse mecanismo gera dois conjuntos de chaves para os membros da rede. Uma chave é a chave pública, comum a todos os participantes da rede. A outra é uma chave privada, que é exclusiva de cada membro. As chaves públicas e privadas trabalham juntas para desbloquear os dados no ledger. 

Por exemplo, John e Jill são dois membros da rede. John registra uma transação criptografada com a chave privada dele. Jill pode descriptografar essa transação com a chave pública dela. Dessa forma, Jill terá certeza de que John fez a transação. A chave pública de Jill não funcionaria se a chave privada de John tivesse sido violada.

Como a blockchain funciona?

Os mecanismos de blockchain são complexos, então vamos fornecer uma visão geral bastante breve nas próximas etapas. O software da blockchain pode automatizar a maioria destas etapas:

Etapa 1 – Registrar a transação

Uma transação de blockchain mostra a movimentação de ativos físicos ou digitais de uma parte para outra na rede blockchain. Ela é registrada como um bloco de dados que inclui detalhes como estes:

  • Quem foram os envolvidos na transação?
  • O que aconteceu durante a transação?
  • Quando a transação ocorreu?
  • Onde a transação ocorreu?
  • Por que a transação ocorreu?
  • Qual é o volume do ativo que foi trocado?
  • Quantas pré-condições foram cumpridas durante a transação?

Etapa 2 – Obter consenso

A maioria dos participantes da rede blockchain distribuída precisa concordar que a transação registrada é válida. Dependendo do tipo de rede, as regras do acordo podem variar, mas elas normalmente são estabelecidas no início da rede.

Quando os participantes chegam a um consenso, as transações na blockchain são gravadas em blocos, equivalentes às páginas de um livro contábil. Junto com as transações, também é anexado um hash criptográfico ao novo bloco. O hash atua como uma cadeia que interliga todos os blocos. Se o conteúdo dos blocos for modificado de forma intencional ou inadvertida, o valor do hash será alterado, permitindo a detecção da violação dos dados. 

Assim, os blocos e as cadeias são interligados de forma segura, e você não pode editá-los. Cada bloco adicional fortalece a verificação do bloco anterior e, portanto, toda a blockchain. Esse processo é semelhante ao empilhamento de blocos para construir uma torre. Você só pode empilhar blocos no topo e, se remover um bloco do meio da torre, tudo cairá.

Etapa 4 – Compartilhar o ledger

O sistema distribui a cópia mais recente do ledger central para todos os participantes.

Quais são os tipos de redes blockchain?

Existem quatro tipos principais de redes descentralizadas ou distribuídas na blockchain:

Redes blockchain públicas

As redes blockchain públicas não precisam de permissão e deixam que todos participem dela. Todos os membros da blockchain têm direitos iguais para ler, editar e validar a blockchain. As pessoas usam blockchains públicas para fazer o câmbio e a mineração de criptomoedas como Bitcoin, Ethereum e Litecoin. 

Redes blockchain privadas

Uma única organização controla as blockchains privadas, também chamadas de blockchains gerenciadas. A autoridade determina quem pode ser membro e quais direitos esses membros terão na rede. As blockchains privadas são apenas parcialmente descentralizadas, pois elas têm restrições de acesso. Ripple, uma rede de câmbio de moedas digitais para empresas, é um exemplo de uma blockchain privada.

Redes blockchain híbridas

As redes blockchain híbridas combinam elementos das redes públicas e privadas. As empresas podem configurar um sistema privado, baseado em permissão, juntamente com um sistema público. Dessa forma, elas controlam o acesso a dados específicos armazenados na blockchain, enquanto mantêm o resto dos dados públicos. Elas usam contratos inteligentes para permitir que membros do público verifiquem se as transações privadas foram concluídas. Por exemplo, blockchains híbridas podem conceder acesso público a moedas digitais, enquanto as moedas de propriedade do banco são mantidas privadas.

Redes blockchain consórcio

Um grupo de organizadores controlam as redes blockchain consórcio. Organizações previamente selecionadas compartilham a responsabilidade de manter a blockchain e determinar os direitos de acesso aos dados. Os setores nos quais as organizações têm objetivos comuns e que são beneficiados pela responsabilidade compartilhada normalmente preferem as redes blockchain consórcio. Por exemplo, a Global Shipping Business Network Consortium é um consórcio de blockchains sem fins lucrativos, que pretende digitalizar a indústria de transportadoras e aumentar a colaboração entre os operadores da indústria naval.

Quais são os protocolos da blockchain?

O termo protocolo da blockchain refere-se a diferentes tipos de plataformas de blockchain, que estão disponíveis para o desenvolvimento de aplicações. Cada protocolo da blockchain se adapta aos princípios básicos da blockchain, de acordo com aplicações ou setores específicos. Alguns exemplos de protocolos da blockchain são fornecidos nas subseções abaixo:

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric é um projeto de código aberto com um conjunto de ferramentas e bibliotecas. As empresas podem usá-lo para criar aplicações de blockchain privada de forma rápida e eficiente. Esse protocolo é um framework para fins gerais que oferece gerenciamento de identidades exclusivo e acesso a recursos de controle. Esses recursos o tornam adequados para várias aplicações, como rastreamento e monitoramento de cadeias de suprimento, finanças comerciais, programas de fidelidade e lealdade e liquidação de ativos financeiros.

Ethereum

Ethereum é uma plataforma de blockchain descentralizada de código aberto que as pessoas podem usar para criar aplicações de blockchain pública. A Ethereum Enterprise foi criada para casos de uso comerciais.

Corda

A Corda é um projeto de blockchain de código aberto criado para empresas. Com a Corda, você pode criar redes blockchain interoperacionais que fazem transações com privacidade rigorosa. As empresas podem usar a tecnologia de contratos inteligentes da Corda para fazer transações diretas com valor. Instituições financeiras são os principais usuários da Corda.

Quorum

A Quorum é um protocolo de blockchain de código aberto, derivado da Ethereum. Ela foi criada especialmente para uso em uma rede blockchain privada, na qual somente um único membro tem propriedade de todos os nós, ou em uma rede blockchain consórcio, na qual cada membro da rede tem a propriedade de uma parte dela.

Como a tecnologia blockchain evolui?

A tecnologia blockchain surgiu no final da década de 1970, quando um cientista da computação chamado Ralph Merkle patenteou as árvores de dispersão, ou árvores de Merkle. Essas árvores são uma estrutura da ciência da computação para o armazenamento de dados por blocos vinculados, usando a criptografia. No final da década de 1990, Stuart Haber e W. Scott Stornetta usaram as árvores de Merkle para implementar um sistema no qual os carimbos de data e hora de documentos não pudessem ser violados. Essa foi a primeira instância na história da blockchain.

A tecnologia continuou a evoluir durante o curso destas três gerações:

Primeira geração: Bitcoin e outras moedas virtuais

Em 2008, um indivíduo ou grupo de indivíduos anônimos, conhecido somente como Satoshi Nakamoto, descreveu a tecnologia blockchain na sua forma moderna. A ideia de Satoshi sobre a blockchain Bitcoin usava blocos de 1MB de informações para as transações de Bitcoin. Até hoje, muitos dos recursos dos sistemas de blockchain Bitcoin permanecem centrais para a tecnologia blockchain.

Segunda geração: contratos inteligentes

Alguns anos depois do surgimento dessas moedas, os desenvolvedores começaram a considerar as aplicações blockchain além da moeda digital. Por exemplo, os inventores do Ethereum decidiram usar a tecnologia blockchain nas transações de transferência de ativos. A contribuição significativa desses inventores foi o recurso de contratos inteligentes.

Terceira geração: o futuro

À medida que as empresas descobrem e implementam novas aplicações, a tecnologia blockchain continua a crescer e evoluir. As empresas estão solucionando as limitações de escala e computação e as oportunidades potenciais são ilimitadas na revolução constante da blockchain.

Quais são os benefícios da tecnologia blockchain?

A tecnologia blockchain oferece vários benefícios para o gerenciamento de transações de ativos. Nas subseções abaixo, listamos alguns deles:

Segurança avançada

Os sistemas de blockchain oferecem o alto nível de segurança e confiança que as transações digitais modernas exigem. O medo de que alguém manipule o software subjacente para gerar dinheiro falso para eles próprios é uma constante. Porém, a blockchain utiliza os três princípios de criptografia, descentralização e consenso para criar um sistema de software subjacente altamente seguro, que é quase impossível de ser violado. Não há um único ponto de falha, e um único usuário não é capaz de alterar os registros de transações.

Eficiência aprimorada

As transações B2B (“de empresa para empresa”) podem ser demoradas e criar gargalos operacionais, principalmente quando a conformidade e organismos reguladores terceiros estiverem envolvidos. A transparência e os contratos inteligentes tornam essas transações mais rápidas e eficientes.

Auditorias mais rápidas

As empresas devem poder gerar, fazer o câmbio, arquivar e reconstruir transações eletrônicas de forma auditável. Os registros de blockchain são cronologicamente imutáveis, o que significa que todos os registros são sempre ordenados de acordo com a cronologia. A transparência dos dados acelera muito o processo de auditoria.

Qual é a diferença entre Bitcoin e blockchain?

Bitcoin e blockchain podem ser usados de forma intercambiável, mas são duas coisas distintas. Como o Bitcoin foi uma aplicação prévia da tecnologia blockchain, as pessoas começaram a usar o termo Bitcoin quando queriam dizer blockchain, criando o uso inadequado dessa terminologia. Porém, a tecnologia blockchain têm várias aplicações além da Bitcoin.

Bitcoin é uma moeda digital que opera sem controle centralizado. Bitcoins foram criadas originalmente para fazer transações financeiras online, mas são agora consideradas ativos digitais que podem ser convertidos para qualquer outra moeda, como dólar americano ou euro. A rede blockchain de Bitcoins pública cria e gerencia o ledger central. 

Rede de Bitcoins

Um ledger público registra todas as transações de Bitcoin, e servidores em todo o mundo mantêm cópias desse ledger. Os servidores são como bancos. Apesar de os bancos terem conhecimento somente sobre o dinheiro que seus clientes movimentam, os servidores de Bitcoin estão cientes de todas as transações de Bitcoin feitas em todo o mundo.

Qualquer pessoa com um computador pode configurar um desses servidores, conhecidos como um nó. Isso seria o equivalente de abrir seu próprio banco de Bitcoin, ao invés de uma conta bancária.

Mineração de Bitcoins

Na rede pública de Bitcoins, os membros fazem a mineração de criptomoedas, solucionando equações criptográficas para criar novos blocos. O sistema divulga publicamente cada transação na rede e as compartilha de nó para nó. Por volta de cada dez minutos, os mineradores coletam essas transações em um novo bloco e as adiciona permanentemente à blockchain, que atua como um livro contábil definitivo para o Bitcoin.

A mineração exige recursos computacionais significativos e leva bastante tempo devido à complexidade do processo de software. Em troca, os mineradores recebem uma pequena quantia da criptomoeda. Os mineradores atuam como bancários modernos que registram transações e coletam as tarifas das transações.

Todos os participantes da rede chegam a um consenso sobre quem tem propriedade de quais moedas, usando a tecnologia de criptografia da blockchain.

Qual é a diferença entre um banco de dados e uma blockchain?

Blockchain é um tipo especial de sistema de gerenciamento de banco de dados que tem mais recursos do que um banco de dados regular. Na lista abaixo, descrevemos algumas diferenças entre um banco de dados tradicional e uma blockchain:

  • As blockchains descentralizam o controle sem comprometer a confiança nos dados existentes. Isso não é possível em outros sistemas de banco de dados.
  • As empresas envolvidas em uma transação não podem compartilhar todo o seu banco de dados. Porém, em redes blockchain, cada empresa tem sua cópia do ledger, e o sistema mantém automaticamente a consistência entre os dois ledgers.
  • Enquanto na maioria dos sistemas de banco de dados você pode editar ou excluir dados, na blockchain você só pode inseri-los.

Como a blockchain é diferente da nuvem?

O termo nuvem se refere a serviços de computação que podem ser acessados online. Na nuvem, você pode acessar Software como serviço (SaaS), Produto como serviço (PaaS) e Infraestrutura como serviço (IaaS). Os provedores de nuvem gerenciam o hardware e a infraestrutura, além de conceder acesso a esses recursos computacionais pela Internet. Eles fornecem vários outros recursos, além do gerenciamento de banco de dados. Se você quiser fazer parte de uma rede blockchain, será necessário que você tenha seus próprios recursos de hardware para armazenar a cópia dos ledgers. Você também pode usar um servidor da nuvem para esse fim. Alguns provedores de nuvem também oferecem Blockchain como serviço (BaaS) na nuvem.

O que é Blockchain como serviço?

Blockchain como serviço (BaaS) é um serviço de blockchain gerenciado, que um outro fornecedor oferece na nuvem. Você pode desenvolver aplicações e serviços digitais de blockchain, enquanto o provedor de nuvem fornece a infraestrutura e as ferramentas para a criação de blockchain. Você só precisa personalizar a tecnologia blockchain existente, o que torna a adoção de blockchain mais rápida e eficiente.   

Quais são os serviços de blockchain da AWS?

Os serviços de blockchain da AWS fornecem ferramentas criadas especificamente para atender aos seus requisitos. Você pode usá-los para criar o que quiser em um banco de dados ledger personalizado, que mantém um registro imutável das transações para uma rede blockchain de várias partes, totalmente gerenciada, que ajuda a eliminar intermediários. A AWS tem várias soluções de blockchain validadas de vários parceiros, compatíveis com todos os principais protocolos de blockchain, incluindo Hyperledger, Corda, Ethereum, Quorum e outros. Consequentemente, você pode desenvolver aplicações de blockchain e ledger de forma mais fácil, rápida e eficiente com a AWS. Alguns serviços de blockchain da AWS estão descritos abaixo:

O Amazon Quantum Ledger Database (QLDB) é um banco de dados ledger totalmente gerenciado que oferece um log de transações transparente, imutável e criptograficamente verificável. Ele conta com um diário incorporado, que armazena uma entrada precisa e sequenciada de todas as alterações de dados. O diário só pode ser editado com adições, ou seja, os usuários podem adicionar dados a ele, mas não podem excluir ou sobrescrever os dados existentes. 

O Amazon Managed Blockchain é um serviço totalmente gerenciado que facilita ingressar em redes públicas ou criar e gerenciar redes privadas escaláveis usando Hyperledger Fabric e Ethereum. Comece a usar o a blockchain criando uma conta da AWS hoje mesmo.

O que é blockchain na AWS?

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