Fundamentos de registos distribuídos: como funciona a blockchain

O blockchain está a tornar-se uma tecnologia cada vez mais importante no mundo moderno. Vamos entender o que está por trás deste termo e por que os investidores lhe dedicam tanta atenção.

A essência da tecnologia de registo distribuído

O blockchain representa um sistema de armazenamento de dados baseado em nós de rede, onde as informações sobre transações estão organizadas em cadeias sequenciais. Cada participante dessa rede possui uma cópia de todos os registos, o que elimina a necessidade de um armazenamento centralizado. Métodos criptográficos garantem a proteção dos dados — a adição de novas informações é possível, mas quaisquer tentativas de alterar registos existentes serão imediatamente detectadas.

Da teoria à prática: o nascimento da ideia

A conceção de uma cadeia criptograficamente protegida foi descrita ainda no início dos anos 1990 pelos cientistas Stuart Haber e Wiliam Sornette, que procuravam criar um sistema com carimbos de tempo protegidos. A implementação real ocorreu muito mais tarde, quando, em 2008, sob o pseudónimo Satoshi Nakamoto, foi apresentada a arquitetura do Bitcoin. Esta plataforma permitiu às pessoas trocar ativos digitais diretamente, sem intermediários financeiros. A rede funciona graças a milhares de computadores em todo o mundo, cujos participantes verificam transações e recebem recompensas em bitcoins. Assim nasceu a primeira criptomoeda.

O mecanismo de funcionamento da cadeia de blocos

A estrutura do blockchain consiste em blocos de informação ligados entre si. Cada bloco contém um conjunto de operações e um identificador especial (hash) — uma impressão criptográfica única para cada registo. Além disso, cada bloco armazena o hash do elemento anterior da cadeia, criando assim uma ligação ininterrupta. Se tentar editar mesmo um único registo, todos os identificadores subsequentes deixarão de coincidir, revelando imediatamente a falsificação.

O papel de criadores de novos blocos é desempenhado pelos mineiros — eles procuram combinações criptográficas necessárias, juntam-nas e adicionam-nas à cadeia, ao mesmo tempo que verificam a correção das operações. Esta atividade exige recursos computacionais significativos e energia elétrica, mas os mineiros recebem uma compensação na forma de novas unidades de criptomoeda.

Vantagens principais dos sistemas distribuídos

Inalterabilidade dos registos. Os dados inseridos no bloco tornam-se irreversíveis. A adição de informações é possível, mas a alteração ou eliminação de registos anteriores é excluída.

Independência de um centro. A ausência de um centro de controlo único significa que nenhuma organização pode alterar arbitrariamente as regras do jogo ou controlar toda a rede.

Redução de custos. A eliminação de intermediários (bancos, sistemas de pagamento) reduz significativamente as comissões e os custos totais das operações.

Resistência a ataques. Os algoritmos criptográficos e a transparência de todas as operações tornam a rede extremamente fiável e protegida.

Rapidez nos cálculos. Transferências diretas entre participantes realizam-se em minutos, sem atrasos burocráticos.

Algoritmos de consenso na rede

O mecanismo de consenso é uma regra pela qual os participantes da rede decidem sobre a adição de um novo bloco. Ele garante que todos reconheçam as alterações como legítimas e protege o sistema de manipulações.

Proof-of-Work (PoW). Primeira abordagem utilizada no Bitcoin. Os mineiros competem resolvendo problemas matemáticos complexos, ganhando o direito de adicionar o próximo bloco. Desvantagem — elevado consumo de energia elétrica e impacto ambiental.

Proof of Stake (PoS). Abordagem alternativa baseada no processo de staking. O sistema seleciona automaticamente validadores entre aqueles que bloquearam seus ativos. A recompensa consiste em comissões pelas transações processadas. Este método é muito mais eficiente em termos energéticos.

Além dessas duas opções principais, existem outras: Delegated Proof of Stake (DPoS), onde os participantes votam em validadores; Proof of Capacity (PoC), que se baseia na quantidade de espaço livre no disco; Proof of Burn (PoB), que exige queimar uma pequena quantidade de tokens.

Tipos de blockchains

Redes abertas são totalmente descentralizadas e acessíveis a todos. Qualquer utilizador pode verificar operações e criar novos blocos. Bitcoin e Ethereum são exemplos destacados de blockchains públicas.

Redes fechadas são controladas por uma organização específica e o acesso é restrito. Participar nelas só é possível com autorização explícita.

Sistemas de consórcio representam uma abordagem híbrida, onde várias organizações gerem conjuntamente a rede. A entrada numa tal rede pode ser aberta ou restrita.

Perspetivas de desenvolvimento da tecnologia

O blockchain é uma ferramenta poderosa com um potencial enorme. A sua aplicação abrange o setor financeiro, saúde, logística, banca e muitas outras áreas. A tecnologia continua a evoluir, e o seu futuro parece promissor e repleto de inovações.