Tutorial Blockchain: Aprenda com Exemplos

O que é Blockchain?

Blockchain É uma cadeia de blocos que contém informações. A técnica foi projetada para registrar a data e hora de documentos digitais, de forma que ninguém possa adulterá-los ou alterá-los retroativamente. O blockchain resolve o problema do registro duplicado sem depender de um servidor central, e é por isso que ele sustenta grande parte da economia digital moderna.

O blockchain É utilizado para a transferência segura de itens como dinheiro, bens e outros ativos.tracsem a necessidade de um intermediário, como um banco ou uma agência governamental. Uma vez que os dados são registrados em um blockchain, torna-se extremamente difícil alterá-los.

Blockchain é um protocolo de software semelhante ao SMTP para e-mails. No entanto, blockchains não funcionam sem a internet e, às vezes, são chamadas de metatecnologia por influenciarem outras tecnologias. A estrutura completa inclui um banco de dados, um aplicativo de software, uma rede de computadores conectados e um mecanismo de consenso.

Às vezes, o termo se refere especificamente a Bitcoin Blockchain ou o Ethereum Blockchain, e por vezes outras moedas virtuais, tokens digitais ou livros-razão distribuídos empresariais. Em todos os casos, a ideia subjacente é um registo partilhado, em que apenas são acrescentados dados, que é replicado por vários participantes.

O que Blockchain NÃO é

Antes de nos aprofundarmos no assunto, é útil esclarecer alguns equívocos persistentes:

• Blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás Bitcoin.
• Bitcoin é o token digital, e o blockchain é o livro-razão que o armazena. track de quem possui esses tokens.
• Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter um blockchain sem Bitcoin.
• A tecnologia blockchain nem sempre é anônima. A maioria das blockchains públicas utiliza pseudônimos, o que significa que os endereços são visíveis mesmo quando as identidades reais não são.

Blockchain Archiarquitetura

Agora vamos estudar a arquitetura blockchain, decompondo-a em seus componentes principais.

O que é um Bloco?

Uma blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações. Os dados armazenados em um bloco dependem do tipo de blockchain.

Por exemplo, um Bitcoin O bloco contém informações sobre o remetente, o destinatário e a quantidade de bitcoins transferidos.

Bitcoin Bloquear

O primeiro bloco da cadeia é chamado de Bloco de gêneseCada novo bloco está ligado ao bloco anterior, formando a cadeia.

Entendendo o hash SHA-256

Cada bloco também possui um hash. Um hash pode ser entendido como uma impressão digital única para cada bloco. Ele identifica um bloco e todo o seu conteúdo, sendo sempre único, assim como uma impressão digital. Uma vez que um bloco é criado, qualquer alteração dentro dele fará com que o hash seja alterado.

O que é o hash SHA-256?

O hash é, portanto, muito útil quando se deseja detectar alterações. Se a impressão digital de um bloco mudar, ele não representa mais o mesmo bloco.

Cada bloco armazena:

1. Dados
2. Hash
3. Hash do bloco anterior

Considere o exemplo abaixo, onde temos uma cadeia de três blocos. O primeiro bloco não tem predecessor, portanto não armazena o hash de um bloco anterior. O bloco 2 contém o hash do bloco 1 e o bloco 3 contém o hash do bloco 2.

Cada bloco contém o hash do bloco anterior. Essa é a técnica que torna um blockchain tão seguro. Veja como funciona.

Suponha que um atacante altere os dados dentro do bloco 2. O hash do bloco 2 também muda. Mas o bloco 3 ainda armazena o hash antigo do bloco 2, o que torna o bloco 3 e todos os blocos subsequentes inválidos, pois os hashes dos blocos anteriores não correspondem mais.

Portanto, alterar um único bloco pode invalidar rapidamente todos os blocos seguintes.

Mecanismos de consenso: Prova de Trabalho e Prova de Participação

Os hashes são um excelente mecanismo para prevenir adulterações, mas os computadores modernos conseguem calcular centenas de milhares de hashes por segundo. Em questão de minutos, um atacante poderia adulterar um bloco e recalcular todos os hashes dos outros blocos para fazer com que a cadeia pareça válida novamente.

Para evitar isso, as blockchains utilizam um mecanismo de consenso. As duas famílias mais comuns são a Prova de Trabalho (Proof of Work) e a Prova de Participação (Proof of Stake).

Proof of Work (PoW) É um quebra-cabeça computacional que exige um esforço considerável para ser resolvido, mas o resultado é rápido de verificar. No caso de BitcoinEm média, leva cerca de 10 minutos para calcular a prova de trabalho necessária para adicionar um novo bloco à cadeia. Se um hacker quisesse alterar o bloco 2, precisaria refazer a prova de trabalho para esse bloco e para todos os blocos subsequentes.

Proof of Stake (PoS) é a abordagem mais recente usada por Ethereum, Solana, Cardanoe a maioria das blockchains modernas de camada 1. Os validadores bloqueiam, ou fazem staking, de tokens nativos para obter o direito de propor e validar blocos. Ethereum Concluímos o projeto The Merge em setembro de 2022, substituindo a Prova de Trabalho (Proof of Work) pela Prova de Participação (Proof of Stake) e reduzindo o consumo de energia da rede em aproximadamente 99.95%.

Independentemente de uma blockchain usar PoW ou PoS, a combinação de hashing e consenso é o que a mantém segura.

Rede P2P Distribuída

As blockchains também se protegem por serem distribuídas. Em vez de usar uma entidade central para gerenciar a cadeia, as blockchains usam uma rede ponto a ponto distribuída, à qual qualquer pessoa pode se juntar. Quando um participante entra na rede, ele recebe uma cópia completa da blockchain, e cada computador é chamado de nó. nó.

Quando um usuário cria um novo bloco, esse bloco é transmitido para todos os nós da rede. Cada nó verifica o bloco para garantir que ele não tenha sido alterado. Após a verificação, cada nó adiciona o bloco à sua própria cópia da cadeia.

Os nós da rede criam uma consensoEles concordam sobre quais blocos são válidos e quais não são. Os nós rejeitarão blocos que pareçam adulterados.

Para adulterar com sucesso uma blockchain, um atacante precisaria:

1. Mexa em todos os blocos da corrente.
2. Refaça a prova de trabalho ou retome a participação do validador necessária para cada bloco.
3. Assuma o controle de mais de 50% da rede ponto a ponto.

Essa combinação é praticamente impossível em uma grande blockchain pública, e é por isso que as blockchains são consideradas tão seguras.

Como o Blockchain Technology funciona?

Processo de transação Blockchain

Uma transação típica em blockchain segue quatro etapas principais.

Passo 1) Um usuário solicita uma transação. A transação pode envolver criptomoedas, smart cards ou qualquer outro tipo de transação.tracts, registros ou outras informações.

Passo 2) A transação solicitada é transmitida para uma rede ponto a ponto de nós.

Passo 3) A rede de nós valida a transação e o status do usuário usando algoritmos de consenso conhecidos, como Proof of Work ou Proof of Stake.

Passo 4) Após a validação, a transação é agrupada com outras em um novo bloco, que é então adicionado à cadeia existente de forma permanente e imutável.

Por que precisamos de blockchain?

Aqui estão alguns dos motivos mais importantes pelos quais a tecnologia blockchain se tornou tão popular.

Resiliência: As blockchains utilizam uma arquitetura replicada. A cadeia continua funcionando mesmo quando muitos nós ficam offline ou são atacados, porque a maioria dos nós ainda possui uma cópia válida.

Redução de tempo: No setor financeiro, a tecnologia blockchain permite uma liquidação mais rápida das transações, pois elimina o longo processo de verificação, liquidação e compensação. Um único registro consensual é compartilhado entre todas as partes interessadas.

Confiabilidade: A tecnologia blockchain certifica e verifica as identidades das partes interessadas. Isso elimina registros duplicados, reduz custos operacionais e agiliza as transações.

Transações imutáveis: Ao registrar as transações em ordem cronológica, o blockchain garante a imutabilidade de todas as operações. Uma vez adicionado à cadeia, um bloco não pode ser removido ou modificado silenciosamente.

Prevenção de Fraudes: A partilha de informações e o consenso da rede previnem perdas causadas por fraude ou desfalque. Em setores de logística, a blockchain funciona como um sistema de monitorização em tempo real que reduz custos.

Segurança: Atacar um banco de dados tradicional significa derrubar um alvo específico. Com bancos de dados distribuídos, Ledger Graças à tecnologia, cada participante detém uma cópia da cadeia original, de modo que o sistema permanece operacional mesmo que muitos nós falhem.

Transparência: As alterações feitas em blockchains públicas são visíveis a todos, o que cria uma forte transparência e torna as transações auditáveis.

Colaboração: A tecnologia blockchain permite que as partes realizem transações diretamente entre si, sem a necessidade de intermediários.

Descentralização: Regras padrão regem como cada nó troca informações no blockchain, garantindo que todas as transações sejam validadas e adicionadas em uma ordem consistente.

Versões Blockchain

Vamos analisar as principais eras do desenvolvimento da blockchain.

Versões Blockchain

Blockchain 1.0: Moeda

A implementação de Distribuído Ledger A tecnologia possibilitou a primeira aplicação óbvia, que foi a criptomoeda. Isso permitiu transações financeiras baseadas na tecnologia blockchain, principalmente para moedas e pagamentos. Bitcoin é o exemplo mais proeminente neste segmento.

Blockchain 2.0: Smart Contracts

A próxima onda introduziu o smart contracOs Smart Blockchains são pequenos programas que operam na blockchain. Eles são executados automaticamente e verificam condições definidas previamente, como facilitação, verificação ou cumprimento de um acordo.tracOs sistemas frequentemente substituem, ou pelo menos automatizam partes de, sistemas tradicionais.tracts.

Blockchain 3.0: DApps

DApp é a abreviação de aplicativo descentralizado. A lógica de backend de um DApp é executada em uma rede ponto a ponto descentralizada. Um DApp pode ter um frontend escrito em qualquer linguagem padrão que se comunica com seu backend baseado em blockchain, de forma semelhante a um aplicativo web ou mobile tradicional.

Blockchain 4.0: Integração de Empresas e IA

A nova onda foca na escalabilidade de nível empresarial, na interoperabilidade entre blockchains e na integração com inteligência artificial. Exemplos incluem ativos do mundo real tokenizados e rollups de camada 2 em Ethereum, moedas digitais de bancos centrais e o uso de blockchains para registrar a procedência verificável de dados de treinamento de IA e resultados de modelos.

Variantes Blockchain

Público

Em uma blockchain pública, os registros são visíveis para todos na internet. Qualquer pessoa pode verificar e adicionar um bloco de transações, e a rede geralmente oferece incentivos em forma de tokens aos participantes. Bitcoin e Ethereum são cadeias públicas.

Privado

Uma blockchain privada reside dentro de uma única organização. Ela permite que apenas pessoas específicas dessa organização verifiquem e adicionem blocos de transações, enquanto o acesso de leitura pode ser restringido conforme necessário.

Consórcio

Em uma blockchain de consórcio, apenas um grupo de organizações autorizadas pode verificar e adicionar transações. O livro-razão pode ser aberto ou restrito a grupos selecionados. Blockchains de consórcio são comuns em diversos setores, como o bancário e o de transporte marítimo.ping, e saúde.

Casos de uso de blockchain

A tecnologia blockchain é atualmente utilizada em uma ampla gama de setores, conforme demonstrado na tabela abaixo.

Setor	Uso
Mercados	Billmonitoramento, execução e transferência de dados Gestão de quotas em redes de cadeia de suprimentos Ativos tokenizados do mundo real
Governo	Serviços de governança personalizados transnacionais Votação e emissão de títulos ponto a ponto Digitização de contracdocumentos e comprovante de propriedade para transferências Registro e identidade Atendimento tele-advogado Registro e troca de IP Recibos fiscais, serviços notariais e registro de documentos
Internet of Things (IoT)	Redes de sensores agrícolas e de drones Redes domésticas inteligentes Infraestrutura integrada de cidade inteligente Veículos autônomos Robôs e drones personalizados Digiassistentes de tal
Saúde	Gestão de dados Registros médicos eletrônicos universais Comunidade de dados do Quantified Self Análise de fluxos de dados de saúde em larga escala Digicarteira de saúde tal e propriedade inteligente Tokens de saúde e desenvolvimento pessoaltracts
ciência e arte	Supercomputação Análise de multidão Recursos entre pares Digiprocedência comprovada para arte e objetos de coleção
Finanças e contabilidade	Digipagamento em moeda corrente Pagamentos e remessas Mercados de capitais descentralizados Contabilidade interdivisional Compensação, negociação e derivativos Bookkeeping

Casos importantes de uso de Blockchain na vida real

1. Dubai: A Cidade Inteligente

Em 2016, o escritório Smart Dubai introduziu uma estratégia de Blockchain. Utilizando essa tecnologia, empreendedores e desenvolvedores podem se conectar com investidores e empresas líderes. O objetivo é implementar um sistema baseado em blockchain que dê suporte a diversos setores e ajude a tornar Dubai a cidade mais feliz do mundo. Se você deseja construir uma carreira nessa área, pode saber mais sobre como se tornar um desenvolvedor blockchain.

2. Incentivar a retenção de clientes

Incent é uma oferta de Retenção de Clientes como Serviço baseada em tecnologia blockchain. É um programa de fidelidade que gera tokens para empresas dentro de uma rede afiliada. Os tokens são trocados instantaneamente e podem ser armazenados em carteiras digitais em um celular ou acessados ​​pelo navegador.

3. Blockchain para ajuda humanitária

Em janeiro de 2017, o Programa Mundial de Alimentos das Nações Unidas iniciou um projeto chamado Building Blocks na região de Sindh, no Paquistão. Utilizando a tecnologia blockchain, os beneficiários receberam dinheiro e alimentos, e cada transação foi registrada em um blockchain para garantir segurança e transparência.

4. Banco Central Digital Moedas

Países como China, Brasil e União Europeia estão realizando projetos-piloto de moedas digitais de bancos centrais em infraestrutura blockchain ou inspirada em blockchain. Esses projetos visam modernizar os pagamentos, preservando o controle das políticas dos bancos centrais.

Bitcoin Criptomoeda: a aplicação mais popular da tecnologia blockchain

O que é Cryptocurrency?

Uma criptomoeda é um meio de troca semelhante às moedas tradicionais, como o dólar americano, mas foi projetada para trocar informações digitais por meio de princípios de criptografia. Uma criptomoeda é uma moeda digital e é classificada como um subconjunto de moedas alternativas e virtuais.

Criptomoeda é um instrumento ao portador baseado em criptografia digital. O detentor da moeda possui a propriedade, e nenhum outro registro é mantido sobre a identidade do proprietário. Em 1998, Wei Dai publicou o B-Money, um sistema de dinheiro eletrônico distribuído e anônimo que inspirou projetos posteriores.

O que é a Bitcoin?

Bitcoin Foi lançado em 2009 por uma pessoa ou grupo desconhecido usando o nome Satoshi Nakamoto. Bitcoin É uma tecnologia ponto a ponto que não é regida por nenhuma autoridade central ou banco. A emissão e a gestão de transações são realizadas coletivamente pela rede.

Atualmente, é a criptomoeda dominante no mundo. Bitcoin É de código aberto e foi projetado para o público em geral, o que significa que ninguém o possui ou controla. O fornecimento total é limitado a 21 milhões de moedas. Bitcoin Continua sendo a maior criptomoeda em termos de capitalização de mercado em 2026.

Qualquer um pode usar Bitcoin Sem pagar altas taxas de processamento, e o remetente e o destinatário realizam a transação diretamente, sem usar um terceiro.

Blockchain e Bitcoin

O blockchain é a tecnologia por trás Bitcoin. Bitcoin é o token digital e blockchain é o livro-razão que o armazena. track de quem possui esses tokens. Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter blockchain sem Bitcoin.

Outras criptomoedas importantes incluem:

• Ethereum (agora Prova de Participação)
• Solana
• Cardano
• XRP
• Bitcoin Cash
• Litecoin

Blockchain vs banco de dados compartilhado

Blockchain vs banco de dados compartilhado

Parâmetros Técnicos	Blockchain	Banco de dados compartilhado
Operações	Inserir apenas	Criar, ler, atualizar e excluir
réplica	Replicação completa em todos os pares	Mestre-escravo ou multi-mestre
Consenso	A maioria dos pares deve concordar com o resultado das transações.	Transações distribuídas usando confirmação em duas fases ou Paxos
Validação	As regras globais são aplicadas em toda a blockchain.	Apenas restrições de integridade local
Desintermediação	Permitido	Não permitido
Confidencialidade	Configurável, frequentemente pseudônimo	Não totalmente confidencial
Robustez	Altamente robusto	Less uma conta de despesas robusta

Mitos sobre Blockchain

Mito	Realidade
Ele resolve todos os problemas	Não, trata-se de um tipo de banco de dados com vantagens e desvantagens específicas.
Tecnologia sem confiança	Pode alterar a confiança e também distribuí-la.
Completamente seguro	Prioriza a integridade, não a confidencialidade.
Inteligente comtracts são sempre legais	Eles executam apenas partes de alguns contratos legais.tracts
Imutável	Oferece forte imutabilidade probabilística
Sempre desperdiça eletricidade	Cadeias Proof of Stake como Ethereum consomem muito pouca energia.
Inerentemente não escalável	As redes modernas de camada 2 e as cadeias modulares são escaláveis ​​para milhares de transações por segundo.

Aplicações da tecnologia Blockchain

Aqui estão algumas aplicações comuns da tecnologia blockchain.

• Ele é usado para criar um livro-razão digital seguro e transparente de todas as transações.
• Isso permite que as instituições criem um registro inviolável do desempenho acadêmico, acessível a alunos e professores.
• É utilizado para criar um sistema mais eficiente de negociação de valores mobiliários.
• Instituições financeiras utilizam blockchain para executar empréstimos com garantia por meio de transações inteligentes.tracts.
• Utilizar a tecnologia blockchain para registrar transações imobiliárias pode fornecer uma forma mais segura de verificar e transferir a propriedade.
• É usado para keeping atributos de identidade verificáveis, como a data de nascimento em um registro público.
• A tecnologia blockchain é utilizada na logística para track itens à medida que se movem por uma rede de cadeia de suprimentos.
• É cada vez mais utilizado para verificar a proveniência dos dados de treinamento de IA e a autenticidade dos resultados dos modelos.

Limitações da tecnologia Blockchain

A tecnologia blockchain é poderosa, mas não é a solução para todos os problemas. Aqui estão as limitações mais comuns que você deve levar em consideração.

Custos mais altos: Em um mercado que funciona com base na oferta e na demanda, os nós buscam recompensas maiores por concluir transações.

Transações mais lentas: Os nós priorizam as transações com recompensas mais altas, o que pode causar o acúmulo de filas de espera durante períodos de pico de demanda.

Menor Ledgers: Nem sempre é possível manter uma cópia completa da blockchain, o que pode afetar a imutabilidade e o consenso em nós leves.

Custos de transação e velocidade da rede: O custo de transação de Bitcoin é muito mais alta do que as taxas quase gratuitas anunciadas em seus primeiros anos.

Risco de erro: Sempre existe o risco de erro quando há intervenção humana. Se uma blockchain funciona como um banco de dados, todos os dados recebidos devem ser de alta qualidade, pois os erros se propagam rapidamente.

Uso de recursos: Cada nó que executa uma blockchain Proof of Work precisa manter o consenso, o que consome energia. As blockchains Proof of Stake reduziram significativamente essa demanda.

Conselho Blockchain

Conselho Blockchain Oferece certificações em blockchain voltadas para pessoas que desejam seguir carreira na área. As certificações exigem conhecimento aprofundado dos conceitos fundamentais de blockchain e focam em Corda, uma rede inteligente.tracAplicações ts, Hyperledger e Quorum.

As certificações do Blockchain Council são úteis em setores como marketing digital, saúde e cadeia de suprimentos. O treinamento e as certificações são valiosos para empresas, negócios e desenvolvedores individuais que desejam aplicar blockchain a sistemas tradicionais.

As certificações oferecidas pelo Blockchain Council incluem:

• Especialista certificado em Blockchain
• Especialista certificado em Corda
• Corda Certificada Architect
• Desenvolvedor certificado de Blockchain
• Profissional certificado em segurança de blockchain
• Certificado Smart ContracDesenvolvedor
• Non-GMO Bitcoin Expert
• Non-GMO Ethereum Expert

Se você quer aprender a criar sua própria criptomoeda, aqui está um tutorial gratuito que vale a pena conferir: Como criar sua própria criptomoeda.

Perguntas Frequentes