Como funciona o Blockchain: Simplesmente explicado
Muitas das indústrias agora estão implementando soluções de blockchain para garantir seu lugar nos tempos de mudança. No entanto, como outras empresas estão ansiosas para aprender sobre o blockchain, muitas vezes ficam confusas sobre como o blockchain funciona. Assim, devido à natureza complexa, mesmo que muitos queiram implementá-lo, eles são incapazes de compreender totalmente se seria uma opção melhor ou não..
O Blockchain, sendo um sistema completamente novo, tem uma maneira única de oferecer descentralização. É por isso que neste guia de como o blockchain funciona irá cobrir tudo relacionado a ele. Então, pegue uma xícara de café e deixe a leitura começar!
Como o Blockchain funciona de maneira simples
Bem, vamos começar com o básico. Antes de entrar no processo, você precisa tomar nota desses recursos críticos do blockchain.
O Blockchain armazenará qualquer tipo de troca de dados na plataforma. Então, é como um sistema de contabilidade, onde cada troca de dados tem um lugar no registro. Mais ainda, as trocas de dados no sistema são chamadas de transações. Uma vez que a transação é verificada, ela obtém um lugar no sistema de contabilidade como um bloco.
Depois de entrar no livro-razão, ninguém pode excluí-lo ou alterá-lo de forma alguma.
Na realidade, o blockchain usa uma rede distribuída ponto a ponto, o que garantirá a natureza descentralizada da tecnologia. Todo dispositivo que se conecta à rede é considerado um nó. Além disso, para entender “como funciona o blockchain,” você precisa entender o conceito de “chave”.
Esta é a base da tecnologia. Além disso, as chaves oferecem segurança na rede. Para isso, um usuário da rede irá gerar pares de chaves conhecidos como chaves privadas e públicas.
Depois de começar a usar as chaves, você acaba com uma credencial única que ninguém pode ter acesso.
De qualquer forma, você terá que armazenar a chave privada em um local seguro, pois usará essa chave para assinar ou realizar qualquer ação na rede. Por outro lado, outros usuários usarão sua chave pública para encontrar você no sistema.
Por exemplo, imagine sua chave pública como sua conta bancária e sua chave privada como sua assinatura, que você pode usar para enviar ou sacar dinheiro. É por isso que é necessário que você mantenha a chave o mais seguro possível.
Na realidade, se alguém obtiver acesso à sua chave privada, pode facilmente usar indevidamente todos os seus ativos na rede.
Como funciona o Blockchain: o processo
Em primeiro lugar, um usuário ou um nó iniciará uma transação assinando-o com sua chave privada. Basicamente, a chave privada irá gerar uma assinatura digital exclusiva e garantir que ninguém possa alterá-la. Na verdade, se alguém tentar modificar as informações da transação, a assinatura digital mudará drasticamente e ninguém poderá verificá-la. Portanto, será dispensado.
Depois disso, a transação será transmitida aos nós de verificação. Basicamente, aqui, a plataforma blockchain pode usar diferentes métodos para verificar se a transação é válida ou não. Esses métodos ou algoritmos são chamados de algoritmo de consenso.
De qualquer forma, uma vez que os nós verifiquem que a transação é autêntica, ela terá um lugar no livro-razão. Além disso, ele conterá um carimbo de data / hora e um ID exclusivo para protegê-lo contra qualquer alteração.
O bloco irá então conectar-se ao bloco anterior, e então um novo bloco formará um link com este bloco e assim por diante. E desta forma, ele cria uma cadeia de blocos, por isso o nome blockchain.
Quão segura é a tecnologia?
Agora, você sabe como o blockchain funciona, mas o processo de trabalho é seguro o suficiente para ser integrado ao ambiente corporativo? Bem, definitivamente não há rede na Internet que seja ‘impossível de hackear’. Mas o blockchain oferece o mais alto nível de segurança em comparação com quaisquer outras tecnologias por aí.
Blockchain funciona em um método diferente, não como o sistema centralizado tradicional. Portanto, se você quiser hackear, terá que hackear todos os dispositivos conectados a ele. Obviamente, é um projeto de perda e bastante complicado, e é por isso que está garantido.
Na realidade, os hackers precisariam de uma quantidade enorme de recursos para hackear uma plataforma de blockchain, o que acabará sendo mais caro do que o próprio ganho.
Vamos passar para a próxima parte deste guia de trabalho do blockchain.
Como funciona o consenso Blockchain
Você já sabe que o consenso é um método para chegar a um acordo. Basicamente, é uma forma de como os indivíduos na rede podem chegar a uma resolução, mesmo que as minorias possam não gostar.
Na realidade, o consenso é uma das principais prioridades de um blockchain porque, sem ele, milhares de nós nunca podem chegar a um acordo. Esses modelos existem para criar justiça e igualdade entre todos os participantes.
No entanto, não há uma maneira de chegar a um consenso dentro de um sistema. Na realidade, existem muitos algoritmos que várias plataformas de blockchain usam. Obviamente, cada um deles funciona de maneira diferente e vem com seu próprio conjunto de falhas.
Então, se você está se perguntando como funciona o consenso de blockchain, você deve saber sobre cada um deles separadamente para entender.
Prova de Trabalho
É um dos primeiros algoritmos de consenso populares introduzidos no blockchain. Aqui, os nós são chamados de mineradores e eles resolverão problemas matemáticos complexos com a ajuda do poder computacional de seus dispositivos para verificar os blocos.
Prova de Trabalho Atrasada
Aqui, alguns nós notários irão adicionar dados de uma plataforma de blockchain para outra e garantir o poder do hash. Ambas as redes blockchain podem usar PoS ou PoW para chegar a um consenso.
Prova de aposta
A prova de aposta permite que você participe do consenso em termos de quantas moedas apostou na rede. Se você tiver mais moedas, sua possibilidade de minerar um bloco aumentará.
Prova de participação delegada
Neste, há um conceito de delegados e testemunhas. Cada nó é escolhido por meio de votação. As testemunhas da plataforma são responsáveis por validar as transações. Por outro lado, os delegados podem alterar os parâmetros do sistema. De qualquer forma, todos os nós que participam do consenso serão pagos.
Prova de aposta alugada
No comprovante de participação locado, os pequenos produtores podem participar do consenso. Como o PoS anterior não os deixava apostar suas moedas na rede, isso cria um ambiente injusto. É por isso que LPoS oferece mais feiras.
Prova de velocidade da estaca
A prova da velocidade da aposta oferece um incentivo extra para evitar que os usuários entrem na rede. Aqui, você pode ganhar mais se mantiver uma carteira ativa. Isso significa que os usuários que não são ativos com frequência não receberão o pagamento extra pela validação de um bloqueio.
Prova de tempo decorrido
Todos os nós precisam esperar um certo tempo antes de poderem participar do consenso. O limite de tempo é escolhido aleatoriamente. Assim, você só pode criar um bloqueio quando terminar o tempo de espera. Não há como contornar isso, pois o sistema rastreia se o nó esperou ou não.
Tolerância prática a falhas bizantinas
A Prática Byzantine Fault Tolerance elimina o problema do nó comprometido. Portanto, antes que qualquer nó possa prejudicar a rede, ele assume a possibilidade de falha. Na realidade, o sistema obtém informações de outros nós assim que um nó é comprometido para dispensar esse nó.
Tolerância a falhas bizantinas simplificadas
Aqui, as transações são validadas em lote. Mais ainda, o gerador de bloco coleta todas as transações e as agrupa de acordo e então as coloca em um bloco. Um validador deve então validar todo o bloco para verificar as transações.
Tolerância a falhas bizantinas delegadas
Aqui, o líder dos nós é chamado de delegado e tem poder limitado. Se o líder tentar manipular a rede, outro delegado substituirá esse nó. Mais ainda, outros nós podem discordar do delegado e podem mudar seu líder de acordo.
Acordo Federado Bizantino
Aqui, todos os nós gerais obtêm seu próprio blockchain separado para rodar. E antes que qualquer nó possa solicitar uma transação, esse nó precisa ser verificado e conhecido desde o início. Além disso, aqui, um nó pode escolher em quem confiar na rede.
Prova de Atividade
É uma combinação de PoW e PoS. Aqui, os mineiros pré-mineram um modelo de bloco em vez de um completo. Posteriormente, um validador valida o bloco restante. Na realidade, quanto mais participação um validador tiver na rede, mais válida será sua validação.
Prova de Autoridade
Aqui, os nós que participam do consenso apostarão em sua reputação. Basicamente, os nós de validação são selecionados com base em suas identidades verdadeiras. Além disso, os validadores precisam investir dinheiro e sua reputação para ganhar seu lugar na plataforma.
Prova de Reputação
É bastante semelhante à Prova de Autoridade; no entanto, um validador precisa ter uma boa reputação para participar do consenso. Mais ainda, se tentarem trapacear a rede, enfrentariam graves consequências.
Prova de História
Aqui, o sistema cria eventos significativos na rede. Um nó pode então validar a transação com base no fato de a transação ter acontecido antes ou depois desse evento.
Prova de Importância
Aqui, o blockchain trabalha mantendo uma pontuação da importância. Quanto mais moedas um usuário tiver, maior será sua pontuação. Assim que estiverem qualificados para participar, eles podem colher um bloco. Além disso, se você colher mais, sua pontuação de importância aumentará.
Prova de Capacidade
Os usuários usariam a capacidade do disco rígido disponível para selecionar direitos de mineração em vez de usar o poder computacional. Portanto, quanto maior for o seu disco rígido, mais você pode validar os blocos.
Prova de Queimadura
Aqui, o blockchain funciona queimando moedas para manter a rede estável. Assim, os usuários enviariam algumas de suas moedas para um endereço de comedor e as queimariam para que pudessem participar de um consenso.
Prova de Peso
Em vez de depender apenas de quantas moedas você apostou, o sistema aposta em outros fatores em consideração para pesar. Então, mesmo se você tiver menos moedas, você ainda pode conseguir participar de um consenso.
Agora você sabe como funciona o consenso de blockchain. Vamos passar para a próxima fase neste guia de trabalho do blockchain.
Pode Blockchain funcionar sem criptomoeda?
Blockchain está associado a criptomoedas desde o início. É por isso que muitos de vocês podem pensar que blockchain não pode funcionar sem criptomoeda. Mas o blockchain pode funcionar sem criptomoeda.
Na verdade, já existem muitas plataformas que não possuem tokens ou moedas nativas. Muitos projetos de blockchain estão agora mudando para um ecossistema sem tokens ou criptográficos. Por exemplo, o Hyperledger é uma plataforma blockchain corporativa que não possui tokens nativos para alimentar a rede.
O token realmente varia significativamente com base em como o blockchain funciona.
Prevê-se que as criptomoedas falhem
As criptomoedas são mais adequadas para plataformas públicas, pois precisam de alguma forma de um programa de incentivo para manter os usuários participando do consenso. No entanto, quando se trata de plataformas corporativas, eles optam principalmente por plataformas autorizadas ou privadas.
Como resultado, eles não precisam de uma moeda ou token para encorajar os nós a participarem do consenso. Mais ainda, as criptomoedas são bastante instáveis para a economia. Na realidade, um ativo volátil não é adequado para casos de uso da vida real.
Além disso, ter um token no sistema também atrai hackers. É por isso que os especialistas estão prevendo que as criptomoedas logo irão falhar. Então, é bastante lógico passar para o blockchain que pode funcionar sem criptomoeda.
Os governos ou outros setores estão interessados em tirar vantagem do caso de uso subjacente da tecnologia, não de uma arquitetura baseada em tokens. Talvez criptomoedas possam surgir no futuro, quando o mundo estiver pronto para o sistema de dinheiro digital.
Mas, no momento, não parece uma possibilidade. E assim, para sua implementação de blockchain, você também deve se concentrar em um blockchain que pode funcionar sem criptomoeda.
Como funciona o aplicativo Blockchain
Com a crescente tecnologia de razão distribuída no mercado, você também deve ter notado muitos aplicativos descentralizados. Basicamente, esses aplicativos descentralizados são aplicativos blockchain. No entanto, você pode se perguntar como o aplicativo blockchain funciona?
Então, como funciona o aplicativo blockchain? Na realidade, esses aplicativos são executados nos mesmos princípios de qualquer outra plataforma de blockchain.
Praticamente não têm ponto central de falha. Se você compará-los a sistemas centralizados, o blockchain funciona de uma maneira mais confiável. Mais ainda, ele usará um banco de dados descentralizado para armazenar todas as informações e usar o poder de computação descentralizado para trabalhar.
Além disso, eles também usam mecanismos de consenso descentralizados que descrevi na seção anterior. Normalmente, a maioria dos aplicativos usa um mecanismo de consenso de baixo consumo de energia para chegar a um acordo entre os usuários. Um dApp que atrasa o desempenho do seu computador não alcançará popularidade no mercado.
Outro fato fascinante sobre o aplicativo blockchain é que o código-fonte desses aplicativos é aberto para todos. A natureza descentralizada do modelo exigia que todos na rede tivessem acesso a ele. Além disso, o usuário deve verificar que tipo de aplicativo está usando para evitar qualquer malware ou proteger as informações de outros usuários.
A maior parte do aplicativo blockchain funciona usando alguma forma de token ou moeda. Basicamente, ajuda a alimentar o modelo e a manter seu mecanismo de consenso. Além disso, a maioria dos aplicativos oferece aos usuários uma maneira de trocar valor e, portanto, token digital ou moedas são necessários.
De qualquer forma, vamos passar para a próxima parte deste guia de trabalho do blockchain.
Como funciona a autenticação Blockchain
Você pode usar a autenticação baseada em blockchain em vários setores. Na realidade, qualquer indústria que usa a Internet das coisas (IoT) precisará de alguma forma de autenticação para oferecer segurança.
E é aí que a autenticação baseada em blockchain pode brilhar.
Na realidade, o recurso oferece muitas vantagens –
- As chaves de descriptografia e assinatura permanecerão no dispositivo.
- As chaves de criptografia e verificação serão armazenadas na plataforma blockchain.
- O processo oferece proteção contra qualquer tipo de ataque cibernético, como replay, man-in-the-middle, phishing, etc..
No entanto, como funciona a autenticação de blockchain parece uma questão popular entre os novatos. Então, vamos descobrir como a autenticação de blockchain funciona neste guia.
Integração de um novo usuário
Aqui, um usuário pode ser qualquer pessoa, desde uma pessoa até uma empresa ou um dispositivo. Para colocar o usuário no sistema pela primeira vez, o usuário precisaria de seu nome, número IMEI, CIN, endereço IP, número da conta, etc. Os requisitos podem variar dependendo da plataforma ou da empresa.
Além disso, o usuário também precisa enviar uma descrição de si mesmo.
Em troca, o blockchain vai dar a eles –
- Endereço Blockchain
- Uma chave privada
- Uma chave pública
- ID de transação relevante
- Chave pública RSA
- Chave privada RSA
Entre estes, alguns serão publicados automaticamente na rede –
- Identificação do usuário
- Descrição do usuário
- A chave pública
- Endereço Blockchain
- Chave pública RSA
No entanto, a chave privada recém-criada e a chave privada RSA não serão publicadas.
Processo de Autenticação
Ao integrar um novo usuário, o sistema gera várias chaves e endereços para ajudar a identificá-lo posteriormente. Agora que você já sabe sobre isso, vamos ver como funciona a autenticação do blockchain.
Um nó solicita autenticação e um nó verificador verifica se o solicitante está autenticado para ingressar na rede ou não. Por exemplo, aqui, o nó solicitante é John, e o nó verificador é x empresa.
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Passo 1:
John recupera a chave pública RSA da empresa x usando o endereço blockchain da empresa como parâmetro.
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Passo 2:
Em seguida, John criptografa seu endereço de blockchain com a chave pública RSA e o envia para a empresa x.
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Etapa 3:
A empresa x usará sua chave privada RSA junto com o arquivo criptografado para descriptografar o endereço do blockchain.
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Passo 4:
Em seguida, a empresa x usa o endereço blockchain como parâmetro e recupera a chave pública RSA de John.
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Etapa 5:
A empresa x então gera uma string aleatória de 512 caracteres, hash e carimbo de data / hora atual e criptografa com a chave pública RSA de John. Nesse ínterim, o hash e o carimbo de data / hora atual são armazenados no sistema de contabilidade da empresa.
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Etapa 6:
A empresa x então envia o hash criptografado para John.
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Etapa 7:
John usa sua própria chave privada RSA para descriptografar o hash. Para isso, ele usa os dados criptografados junto com a chave RSA como parâmetros. Mais tarde, ele usa sua chave privada para assinar o hash e obter uma assinatura digital exclusiva como saída.
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Etapa 8:
Em seguida, John criptografa um envelope contendo a assinatura digital, o hash assinado e o endereço do blockchain e o envia para a empresa x.
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Etapa 9:
A empresa x então o descriptografa com sua chave privada RSA e verifica se a assinatura é válida ou não. Para isso, a empresa usa o endereço blockchain de John, a assinatura e os dados a serem verificados.
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Etapa-10:
Se a assinatura for válida, a saída será verdadeira ou então uma mensagem de erro ocorrerá. Assim que a assinatura for verificada, John terá permissão para entrar na rede.
Vamos passar para a próxima parte deste guia explicado de como o blockchain funciona.
Blockchain trabalhando em vários setores
Blockchain pode trabalhar em vários setores, como saúde, gestão da cadeia de abastecimento, governo, comércio, instituições financeiras, imobiliário, seguros e muitos mais. O setor de saúde pode se beneficiar muito com essa integração.
Mas você deve estar se perguntando como o blockchain funciona na área da saúde? Bem, o blockchain pode funcionar na área da saúde de forma muito eficiente, oferecendo uma grande segurança ao paciente. Mais ainda, ele pode lidar com medicamentos falsificados, privacidade do paciente e muito mais quando o blockchain funcionará na área de saúde.
Por outro lado, o gerenciamento ou comercialização da cadeia de suprimentos terá um rastreamento contínuo em tempo real de produtos, verificações de qualidade e processo de autenticação de origem.
Os governos ou instituições financeiras precisam mais do que o público (Ethereum) blockchains. Eles precisam de um acesso autorizado (Hyperledger, EEA e Corda), onde o sistema seria descentralizado, mas também garantisse a privacidade de informações confidenciais.
Estes são alguns exemplos de como o blockchain pode funcionar em diferentes setores.
Nota Final
O Blockchain veio para ficar e, o mais importante, muitas empresas já estão buscando a tecnologia à sua maneira. De acordo com o Gartner, a blockchain chegará a US $ 3,1 trilhões de mercados até o ano de 2030.
Mas o que tudo isso significa? Isso significa que a maioria das empresas terá sua própria solução de blockchain, e o modelo de negócios mudará drasticamente nos próximos anos. Na realidade, isso certamente afetará seus negócios também, e não há como você simplesmente deixar de integrar a tecnologia e ainda assim prevalecer no mercado.
Então, é hora de você aprender como o blockchain funciona e como você pode implementá-lo em seu sistema. Os cursos de treinamento do Blockchain podem ajudar nesse sentido. A boa notícia é que nosso curso profissional certificado de blockchain corporativo oferece tudo que você precisa para iniciar sua primeira implementação de blockchain.