{"id":3254,"date":"2021-11-29T11:04:26","date_gmt":"2021-11-29T14:04:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufsm.br\/pet\/sistemas-de-informacao\/?p=3254"},"modified":"2025-09-02T14:28:41","modified_gmt":"2025-09-02T17:28:41","slug":"contextualizacao-e-introducao-ao-blockchain","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufsm.br\/pet\/sistemas-de-informacao\/2021\/11\/29\/contextualizacao-e-introducao-ao-blockchain","title":{"rendered":"Contextualiza\u00e7\u00e3o e Introdu\u00e7\u00e3o ao BlockChain"},"content":{"rendered":"\n

Opa, como voc\u00eas est\u00e3o??? Espero que estejam bem.<\/span><\/p>\n

Nesta edi\u00e7\u00e3o do PET Reda\u00e7\u00e3o, trago a voc\u00eas um assunto que tem dado muito o que falar, o BlockChain<\/em>. Apesar de Blockchain<\/em> e Bitcoin<\/em> serem assuntos diretamente interligados, tentaremos n\u00e3o entrar muito no Bitcoin<\/em> nessa reda\u00e7\u00e3o, mas sim em umas das tecnologias mais inovadoras do \u00faltimo s\u00e9culo, que \u00e9 a arquitetura de base de dados. Mas e a\u00ed, voc\u00eas sabem de onde surgiu, o que \u00e9, e como funciona o BlockChain<\/em>?<\/p>\n

DE ONDE SURGIU?<\/b><\/span><\/p>\n

Alguns de voc\u00eas devem conhecer essa tecnologia atrav\u00e9s da ideia de implementa\u00e7\u00e3o que o pseud\u00f4nimo de Satoshi Nakamoto trouxe em 2008 (<\/span>Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system<\/i><\/span>). Por\u00e9m, o primeiro esbo\u00e7o dessa inven\u00e7\u00e3o e que trouxe elementos utilizados no atual <\/span>BlockChain<\/i><\/span> deu-se em 1979, atrav\u00e9s de David Chaum no trabalho de \u201csistemas de cofres\u201d criptogr\u00e1ficos. Esses elementos por sua vez, foram aplicados posteriormente na solu\u00e7\u00e3o que os amigos W. Scott Stornetta e Stuart Haber desenvolveriam em 1991, com a finalidade de transpor o esc\u00e2ndalo gerado pela fraude de um artigo de biologia, onde os resultados foram alterados com o uso de uma tinta especial.<\/span><\/p>\n

Com isso, Stornetta e Haber desenvolveram um sistema mais parecido com o <\/span>BlockChain<\/i><\/span> que hoje conhecemos, um sistema de registros digitais com carimbo data\/hora, imut\u00e1vel, e possui blocos de informa\u00e7\u00f5es atrelados e criptografados.<\/span><\/p>\n

Servindo ent\u00e3o de alicerce, conforme mencionado por Nakamoto em seu artigo, para a formula\u00e7\u00e3o da ideia de transa\u00e7\u00f5es financeiras digitais, que evitam o gasto duplo mediante \u00e0 auditoria dos \u201cusu\u00e1rios mineradores\u201d com o uso da <\/span>BlockChain<\/i><\/span>. Fazendo com que o funcionamento se baseie no consenso de mais de 50% da rede para aprovar a execu\u00e7\u00e3o da inser\u00e7\u00e3o, funcionando assim, descentralizadamente e entre pares, ou seja, distribu\u00eddas em diversos computadores, n\u00e3o necessitando de um intermedi\u00e1rio.<\/span><\/p>\n

COMO EVOLUIU?<\/b><\/span><\/p>\n

Voc\u00ea j\u00e1 deve ter tido uma ideia de como esse assunto operou e evoluiu ap\u00f3s a contextualiza\u00e7\u00e3o da hist\u00f3ria do <\/span>BlockChain<\/i><\/span>, mas \u201cbora\u201d conhecer mais a fundo como realmente aconteceu essa evolu\u00e7\u00e3o?<\/span><\/p>\n

D\u00e1 para dizer que essa evolu\u00e7\u00e3o se iniciou com David Chaum por meio da sua disserta\u00e7\u00e3o em 1982, que prop\u00f4s todos os elementos que comp\u00f5em o <\/span>BlockChain<\/i><\/span> atual, como o estado de consenso entre os n\u00f3s, o encadeamento do hist\u00f3rico do consenso em blocos, o registro da data e hora dos dados encadeados de forma imut\u00e1vel, com exce\u00e7\u00e3o do \u201c<\/span>Proof-Of-Work (PoW)<\/i><\/span>\u201d que mais tarde seria apontado por Nakamoto. Chaum descreveu cada fun\u00e7\u00e3o e apresentou o seu plano de c\u00f3digo para implementar tal protocolo, e atrav\u00e9s de uma ilustra\u00e7\u00e3o demonstrou o mecanismo de mudan\u00e7a de estado dos n\u00f3s, que n\u00e3o foi colocado em pr\u00e1tica, mas que seria utilizado pelos pr\u00f3ximos pesquisadores.<\/span><\/p>\n

\"\"Fonte: <\/i><\/span>https:\/\/www.chaum.com\/publications\/chaum_dissertation.pdf<\/i><\/span><\/a><\/u><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Como dito anteriormente, apesar de j\u00e1 ter sido discutida de forma superficial, a proposta de um carimbo confi\u00e1vel de data\/hora ainda n\u00e3o tinha sido consolidada e implementada, ficando o trabalho ao Stornetta e Haber. Que atrav\u00e9s dos conhecimentos da \u00e9poca desenvolveram o seu funcionamento com intuito de provar a veracidade de dados sem que pudessem ser fraudados com mudan\u00e7a de datas, ficando oficialmente solidificada pela primeira vez na literatura pelos dois amigos. Formando assim a ideia de cria\u00e7\u00e3o e checagem do dado atrav\u00e9s do esquema abaixo:<\/span><\/p>\n

\"\"Fonte(adaptada): <\/i><\/span>https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Trusted_timestamping<\/i><\/span><\/a><\/u><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Fonte(adaptada): <\/i><\/span>https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Trusted_timestamping<\/i><\/span><\/a><\/u><\/span><\/p>\n

Surgiu ent\u00e3o, logo ap\u00f3s a crise financeira de 2008, e atrav\u00e9s da proposta de uma moeda eletr\u00f4nica, o t\u00e3o famoso <\/span>BlockChain<\/i><\/span> que atualmente conhecemos. Mas o que Nakamoto trouxe de diferente?<\/span><\/p>\n

Com a ideia de total descentraliza\u00e7\u00e3o promovida pelo criador, surgiria um potencial perda de seguran\u00e7a nos carimbos de data e hora colocados nos n\u00f3s, pois o que antes era passado a uma espec\u00edfica autoridade da rede agora ficaria na m\u00e3o de todos. No entanto, Nakamoto transp\u00f4s esse problema atribuindo um tempo curto \u00e0 cria\u00e7\u00e3o de cada bloco, que conforme descrito pelo mesmo, a ades\u00e3o de in\u00fameros utilizadores e o curto tempo na gera\u00e7\u00e3o dos blocos, elevaria o custo computacional para se alterar uma <\/span>hash<\/i><\/span> vinda de blocos com mais de 2 horas de cria\u00e7\u00e3o, o que tornaria imposs\u00edvel uma amea\u00e7a de fraude, que al\u00e9m da modifica\u00e7\u00e3o temporal deveria ainda ter o consenso de mais da metade dos usu\u00e1rios.<\/span><\/p>\n

E como forma de incentivar a contribui\u00e7\u00e3o e o ingresso de mais membros \u00e0 rede, trouxe o \u201c<\/span>Proof-Of-Work<\/i><\/span>\u201d que \u00e9 a forma onde une-se a bonifica\u00e7\u00e3o na moeda eletr\u00f4nica pelas opera\u00e7\u00f5es realizadas com o aumento integridade da rede, onde os mineradores se esfor\u00e7am para serem os primeiros a criar o bloco referenciado pelo bloco anterior e receberem a maior quantia.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

COMO ATUALMENTE FUNCIONA E SUAS APLICA\u00c7\u00d5ES?<\/b><\/span><\/p>\n

Para finalizar, voc\u00eas j\u00e1 devem ter entendido onde o <\/span>BlockChain<\/i><\/span> chegou depois das evolu\u00e7\u00f5es e conseguem imaginar suas poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es, n\u00e3o \u00e9 mesmo? Mas vamos ao que interessa!<\/span><\/p>\n

A atual face do <\/span>BlockChain<\/i><\/span> \u00e9 a uni\u00e3o das pr\u00e1ticas mencionadas anteriormente e que podem ser vistas com o exemplo a seguir:<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como \u00e9 poss\u00edvel observar na figura, o n\u00f3 \u00e9 \u201crepartido\u201d em cabe\u00e7alho e informa\u00e7\u00f5es armazenadas, sendo o primeiro respons\u00e1vel por cuidar da identifica\u00e7\u00e3o e endere\u00e7amento do bloco. E seus itens s\u00e3o:<\/span><\/p>\n

ID\/NR do bloco:<\/b><\/span> Que \u00e9 o identificador do bloco<\/span><\/p>\n

Hash do bloco:<\/b><\/span> Gerada atrav\u00e9s do uso da \u00e1rvore Merkle dos dados contidos no bloco<\/span><\/p>\n

Hash do anterior:<\/b><\/span> Endere\u00e7o recebido para acesso do bloco anterior<\/span><\/p>\n

Carimbo Data\/Hora:<\/b><\/span> Que mostra quando o bloco foi gravado na <\/span>BlockChain – Timestamp<\/i><\/span><\/p>\n

N\u00edvel de dificuldade:<\/b><\/span> \u00c9 o componente mais importante do <\/span>PoW<\/i><\/span> e conhecido como valor <\/span>nonce<\/i><\/span> (<\/span>number only used once<\/i><\/span>) que \u00e9 um c\u00f3digo aleat\u00f3rio com um campo de 32bits e que s\u00f3 pode ser usado apenas uma vez, servindo como uma chave de autoriza\u00e7\u00e3o \u00e0 grava\u00e7\u00e3o do bloco. S\u00e3o realizados in\u00fameros c\u00e1lculos baseados no <\/span>nonce<\/i><\/span> at\u00e9 que se chegue no resultado correto para se ter autoriza\u00e7\u00e3o do registro do bloco, o que serve para garantir que ataques por repeti\u00e7\u00e3o sejam imposs\u00edveis, j\u00e1 que o <\/span>hash<\/i><\/span> \u00e9 formado por um n\u00famero n\u00e3o reutilizado.<\/span><\/p>\n

J\u00e1 suas aplica\u00e7\u00f5es percorrem diferentes \u00e1reas do conhecimento, podendo ser utilizada em Sistemas Financeiros – com moedas digitais e removendo mediadores nos sistemas de pagamentos-, nos Contratos Inteligentes – com o aux\u00edlio de intelig\u00eancia artificial para desburocratizar e gerar maior confiabilidade-, na Educa\u00e7\u00e3o – para gerar certificados com credenciais livres de fraudes-, por parte do Governo – na gera\u00e7\u00e3o de identidades e documentos pessoais \u00fanicos – e na Sa\u00fade – para o armazenamento de registros m\u00e9dicos e que requerem seguran\u00e7a e sigilo.<\/span><\/p>\n

Por fim, espero ter demonstrado o grande potencial do protocolo <\/span>BlockChain<\/i><\/span> e a evid\u00eancia de que estamos somente no in\u00edcio das in\u00fameras coisas que podem vir com o uso dessa tecnologia. Deixe sua imagina\u00e7\u00e3o fluir e sinta-se livre para compartilhar em nosso Discord<\/em> as ideias de uso para a ferramenta e as poss\u00edveis mudan\u00e7as que poder\u00e3o acontecer nos pr\u00f3ximos anos. Bons estudos e at\u00e9 mais!
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Refer\u00eancias:<\/b><\/span><\/p>\n