O que é blockchain e como a tecnologia funciona?

O que é blockchain?

Blockchain é um banco de dados digital descentralizado, seguro e compartilhado que funciona como um livro de registros público, cronológico e que não pode ser alterado, formado por diferentes blocos que podem se comunicar uns com os outros.

Cada bloco tem acesso ao número único de identificação do bloco anterior, o que forma uma cadeia. Daí o termo blockchain, que pode ser traduzido como cadeia de blocos.

Uma blockchain atua como um tipo de banco de dados. Elas são mais conhecidas por serem uma aplicação essencial para a maioria das criptomoedas (as moedas digitais descentralizadas).

Blockchain não é algo homogêneo. Há muitas blockchains e algumas delas são mais populares do que outras. As blockchains do Bitcoin e do Ethereum, por exemplo, são as mais famosas, mas novas blockchains continuam a aparecer.

Então, a blockchain funciona como um “livro de registros” que não pode ser alterado, que é compartilhado e que ajuda a facilitar os processos de registros de transações para diversos tipos de negócios.

Blockchains são usadas tanto para registros de trocas de bens tangíveis (como imóveis, veículos e dinheiro fiduciário, por exemplo) quanto para trocas de bens intangíveis (como direitos de propriedade intelectual, branding e patentes, por exemplo).

Blockchain explicado para leigos

Uma blockchain funciona como uma planilha de textos compartilhada que todo mundo tem uma cópia e onde toda linha nova que é adicionada de forma permanente e que precisa que todos concordem para ser acrescentada.

O termo blockchain significa cadeia (chain) de blocos (blocks). Eles são segmentados como block 0001 → 0002 → 0003 e assim por diante, com cada hash apontando para o bloco anterior.

Como a tecnologia blockchain funciona?

Agora que você já sabe o que é blockchain, vamos ver como funciona.

O funcionamento da tecnologia blockchain envolve muitos elementos complexos, mas podemos explicar os princípios fundamentais de como a tecnologia opera. Basicamente, ele segue essa estrutura: blocos → conexão via hash → descentralização → consenso.

Como o nome já sugere, blockchain opera em blocos. Estes blocos contêm dados inseridos no código da blockchain. Cada bloco contém um número único acessado pelo bloco seguinte, o que cria uma cadeia de blocos.

O primeiro bloco atua como a primeira linha do banco de dados. Ele é chamado de genesis block e é um pequeno conjunto de dados e não uma cadeia de blocos de dados. Mas a principal diferença é que este primeiro bloco tem um número único de significação, como 0001, por exemplo.

Se um segundo bloco for adicionado, ele vai se identificar como 0002 e conter as informações de que ele segue o bloco 0001. É assim que uma cadeia de blocos (blockchain) se forma.

Para explicar melhor como a tecnologia blockchain funciona, podemos definir alguns passos em um processo simples de entender:

1. 1.Primeiro alguém faz uma solicitação de uma transação (em criptomoeda, a assinatura de um contrato digital ou a venda ou compra de direitos de um NFT, por exemplo);
2. 2.Aí, a rede cria um bloco (block) para representar e identificar a transação solicitada;
3. 3.Todos os nodos envolvidos no processo fazem a validação do bloco para permitir a transação solicitada;
4. 4.Com as devidas permissões, o bloco é adicionado à rede blockchain;
5. 5.E, finalmente, a transação é verificada, permitida e concluída.

Um dos pontos mais importantes de toda blockchain é o elemento da descentralização. Ele é fundamental para manter a privacidade das transações e a proteção dos usuários.

Descentralização

Diferente de outros bancos de dados armazenados em um único servidor, as blockchains são descentralizadas e distribuídas através de redes peer-to-peer (pessoa para pessoa). Cada nodo na rede (geralmente, um dispositivo ou um servidor de algum tipo) possui uma cópia da blockchain.

Antes da adição de um bloco novo, a maioria dos operadores do nodo na rede devem verificar e validar este bloco. Este processo ajuda a limitar ameaças contra os usuários e evitar a ação maliciosa contra a integridade e a segurança dos blocos e nodos (como, por exemplo, adicionar um bloco que não se conecta corretamente ao bloco anterior).

A blockchain usada pelo Bitcoin, por exemplo, atualmente conta com 15.000 a 24.500 nodos públicos, mas esse número pode ser até quatro vezes maior se os nodos ocultos forem levados em conta. Quando as pessoas falam sobre descentralização, é disto que elas estão falando: o banco de dados não depende de um único agente ou de um único servidor ou rede.

É graças a este sistema e ao modo como os blocos são codificados que a remoção de informações ou adulteração de registros são coisas praticamente impossíveis de se fazer, o que garante transparência e segurança às informações, aos processos, às transações e, claro, para as pessoas.

Hash criptográfico e imutabilidade

Os hashs são parte fundamental de qualquer blockchain. Um hash é uma impressão digital, ou seja, um identificador único e exclusivo criado por uma função matemática que transforma qualquer quantidade de dados em uma linha formada por caracteres de extensão fixa. Basicamente, ela é um identificador de segurança que protege as informações dentro da blockchain, impedindo alterações nelas.

São os hashs que tornam os registros dentro da blockchain imutáveis, funcionando como um tipo de criptografia (confira nosso guia completo sobre o que é criptografia).

Consenso e mineração: Proof of Work vs Proof of Stake

O consenso também é importante para o funcionamento de uma blockchain. Ele determina que a maioria dos nodos precisa verificar e aprovar um bloco antes de ele ser adicionado. O consenso é definido basicamente por dois processos de prova: o proof of work e o proof of stake.

O proof of work (ou prova de trabalho) é usado para aprovar novos blocos de mineração, recursos computacionais e recompensas, por exemplo.

O proof of stake (ou prova de participação), que coloca uma espécie de sistema de loteria digital onde os validadores travam seus próprios tokens como uma ação colateral para proteger a rede. Depois do sorteio, os validadores conferem e confirmam a transação.

A blockchain do Ethereum passou a usar o PoS após o The Merge, que foi a fusão feita em setembro de 2022 unindo a rede principal do Ethereum e a Beacon Chain, migrando do sistema de consenso proof of work para o proof of stake.

Um ponto negativo muito sério do método de proof of work é que ele exige muitos recursos computacionais, gerando um gasto de energia elétrica imenso com impactos ambientais que podem ser consideráveis.

Uma breve história do blockchain

É bem difícil definir quem criou a tecnologia blockchain, mas o nome mais difundido é o de Satoshi Nakamoto, um pseudônimo usado pela pessoa ou pelas pessoas que criaram o conceito de blockchain em 2008, mas a gênese dessa tecnologia surgiu ainda em 1991 com Stuart Haber e W. Scott Stornetta, que propuseram um sistema de blocos em cadeia protegidos com criptografia e com timestamps para todas as ações. Foi em 3 de janeiro de 2009 que o primeiro bloco do Bitcoin foi criado, chamado de Genesis Block.

Em 2010 a primeira transação com Bitcoins aconteceu, com 10000 BTC usados para comprar duas pizas. Hoje, esse valor seria uma fortuna (na cotação de 25 de setembro de 2026, cada Bitcoin era o equivalente a R$438.393,80). Mas nessa época os mercados ilegais da darknet começaram a usar criptomoedas, o que infelizmente deu uma conotação negativa às blockchains.

Em 2015, o Ethereum surgiu no cenário das criptomoedas introduzindo os contratos inteligentes (smart contracts), que são acordos auto-executáveis escritos em códigos sem precisar de intermediários. Em 2017, as blockchains passaram por uma expansão imensa com as ICOs (Initial Coin Oferrings, ou ofertas iniciais de moedas), que permitiram que startups arrecadassem milhões emitindo seus próprios tokens.

De 2019 a 2021, as blockchains ganharam o sistema de DeFi (Descentralized Finance, ou finanças descentralizadas) executado totalmente por contratos inteligentes. Depois surgiram as NFTs (Non-Fungible Tokens, ou tokens não fungíveis), que ganharam muito espaço na mídia mainstream com peças vendidas por milhões de dólares. Empresas como MicroStrategy, Tesla e diversos bancos passaram a lidar com o Bitcoin e outrsa criptomoedas como ativos legítimos.

Hoje, as criptomoedas e tecnologias de blockchain não são mais restritas a um nicho de entusiastas. Elas fazem parte de investimentos, projetos e transações de uma quantidade cada vez maior de pessoas e contribuem com o desenvolvimento de tecnologias que reforçam elementos de descentralização e privacidade.

Blockchain vs Bitcoin: qual a diferença?

A principal diferença entre Bitcoin e Blockchain é que o Bitcoin é um tipo de criptomoeda e a Blockchain é tecnologia que serve de base para essa e outras criptomoedas poderem funcionar, além de outras tecnologias que não estão diretamente relacionadas às criptos.

Para facilitar, é só verificar a tabela abaixo para entender as diferenças entre as duas coisas e entender melhor o que é blockchain e o que são criptomoedas:

Os benefícios da tecnologia blockchain

Há várias vantagens que a tecnologia blockchain nos proporciona e nós vamos listar as principais delas aqui.

Integridade dos dados e informações

O sistema de rede peer-to-peer garante um ótimo nível de segurança cibernética porque torna extremamente difícil a alteração dos dados armazenados na blockchain. Depois que uma informação é inserida na cadeia de blocos, os usuários podem confiar na integridade e na transparência dos dados, mesmo que eles sejam visualizados anos depois de terem sido adicionados.

Maior transparência

A maioria das blockchains garante um alto nível de transparência, o que permite que as pessoas vejam os dados armazenados na cadeia de blocos. Isto é muito importante, principalmente para as criptomoedas.

Rastrear o fluxo de dinheiro através de carteiras de criptomoedas em blockchain é muito mais fácil do que fazer este processo através dos bancos privados. Este nível de transparência pode facilitar a identificação de fraudes e também de golpistas.

Controle descentralizado

A tecnologia blockchain é construída sobre o princípio da descentralização. Ela não depende de grandes organizações como bancos ou empresas de cartão de crédito para gerenciar seus dados e seu dinheiro.

Através de sistemas de contabilidade peer-to-peer (pessoa para pessoa), os bancos de dados e as transações não dependem de uma ou poucas pessoas, o que garante um controle e uma participação mais democrática sobre a blockchain.

Desvantagens e limitações da tecnologia blockchain

Nada é perfeito, e com a tecnologia blockchain não é diferente. Apesar das inúmeras vantagens, ela também conta com seus pontos negativos e, aqui, vamos listar quais deles são os mais significativos.

Falta de regulamentação

Apesar de ser uma boa vantagem, a falta de regulamentação acaba sendo um problema da tecnologia blockchain. Ela causa alguns efeitos colaterais graves, como a dificuldade de recuperar dados perdidos quando eles são armazenados em uma blockchain que é roubada, por exemplo.

Pessoas que sofrem perdas e fraudes com criptomoedas e NFTs, por exemplo, enfrentam muito mais dificuldade na recuperação do patrimônio do que pessoas que contam com os sistemas bancários convencionais.

Se alguém consegue acessar sua carteira de criptomoedas baseada em blockchain, por exemplo, não haverá nenhum tipo de central bancária ou agência para te ajudar a recuperar seu dinheiro. Este é um dos principais fatores que fazem com que uma parcela significativa das pessoas não consiga confiar nas criptomoedas e na tecnologia na qual elas são baseadas.

Transparência excessiva

Pode parecer irônico, mas transparência em exagero também é um problema. Como a maioria dos dados em uma blockchain ficam acessíveis à maioria das pessoas, não é uma boa ideia armazenar informações sensíveis nelas.

O processo de hash (chamado de hashing) esconde o fato de que você é o(a) proprietário(a) dos dados, mas os dados em si ficam visíveis para praticamente qualquer pessoa, incluindo golpistas e criminosos.

É por isto que as propostas de usar a tecnologia blockchain para armazenar e registrar dados de governos ou de organizações médicas devem ser tratadas com uma boa dose de ceticismo.

Escalabilidade, custo e consumo de energia

Um dos principais problemas da tecnologia blockchain está na escalabilidade. Como os processos exigem muito poder de processamento e recursos, a alocação de hardware pode ser muito grande, gerando problemas como consumo excessivo de energia.

Além disso, existem taxas de transação que podem prejudicar os ganhos dos usuários, o volume ainda baixo de transações (em média, há 7 transações por segundo com Bitcoin, contra milhares de transações usando Visa e, no Brasil, a comparação fica ainda mais desnivelada em relação ao Pix, com média de 3000 transações por segundo) além do infame ataque 51%, que é quando uma única entidade ou pool de mineração consegue tomar o controle de mais de 50% do poder de processamento ou de voto de uma rede blockchain, comprometendo todos os outros usuários.

Exemplos de blockchain e onde a tecnologia é usada

A tecnologia blockchain está intimamente ligada a duas outras coisas muito difundidas: criptomoedas e NFTs. Agora que você já sabe o que é blockchain, vale a pena conferir alguns exemplos práticos de como essa tecnologia é usada.

A tecnologia blockchain está intimamente ligada a duas outras coisas muito difundidas: criptomoedas e NFTs. Essa tecnologia tem um potencial de uso extremamente amplo. Mas, até o momento, ela é usada basicamente em cinco tipos de aplicações.

Criptomoedas

Criptomoedas como Bitcoin, Ethereum e Dogecoin usam tecnologia blockchain para registrar as transações feitas com elas. Cada vez que estas e outras criptomoedas passam de um lugar para o outro, a interação é registrada em um bloco ou em uma blockchain.

Isto significa que, se você puder encontrar a carteira de criptomoedas de alguém armazenada na blockchain, você pode acessar o histórico de transações desta pessoa.

Você pode até não descobrir quem é o(a) proprietário(a) da carteira em questão, mas ainda assim pode visualizar as atividades porque a blockchain garante esta transparência.

Quando as pessoas falam sobre criptomoedas não-rastreáveis, elas geralmente se referem ao fato de o(a) proprietário(a) não poder ser identificado(a), e não sobre as transações especificamente.

Enquanto que as transações ficam publicamente disponíveis, os detalhes de quem faz as transações ficam em privado, tudo graças ao processo de criptografia chamado de hashing.

NFTs

Ao longo dos anos mais recentes, as NFTs se tornaram uma grande tendência online. NFT é uma sigla que significa Non-Fungible Token (ou token não-fungível). Você pode conferir nosso guia completo sobre o que é NFT. Estes tokens são, essencialmente, posições dentro de uma blockchain.

Em geral, NFTs são peças de arte digital ou outras mídias que não são físicas. Cada token representa um bloco único em uma blockchain. As pessoas compram e vendem estes tokens de um modo parecido com os de ações e elementos especulativos.

As pessoas fazem isto linkando uma peça de mídia que elas possuam (como uma imagem criada ou uma posição em uma blockchain). Aí, elas podem vender os direitos de propriedade associados à mídia para outras pessoas.

A pessoa que compra pode revender a obra e tentar lucrar em cima dela, e estas transações já movimentaram dezenas de milhões de dólares. Mas, antes de correr para comprar uma obra de arte NFT, você precisa saber que estas transações também contam com muitos prejuízos e perdas. Afinal, isto é pura especulação.

Blockchains corporativas internas

Algumas empresas utilizam tecnologia blockchain para manter registros internos. Nestes casos, todos os nodos de uma rede ficam sob o mesmo controle para o gerenciamento desta blockchain. É algo bom para evitar problemas de transparência e aprimorar controles internos, além de manter os benefícios da integridade e da precisão dos dados.

Com sistemas como blockchains permissionadas e de consortium, vários negócios ou agências de governo conseguem manter uma única rede de nodos. Isto permite logar informações e compartilhar estas informações em uma blockchain sem que elas fiquem publicamente expostas.

Contratos inteligentes, cadeia de suprimentos e identidade digital

A tecnologia de blockchain também é usada em contratos inteligentes (smart contracts), sistemas de pagamentos, serviços de armazenamento em nuvem e monitoramento de cadeias de suprimento.

Além disso, ela também é usada para desenvolver e implementar sistemas de identidade digital e de votações digitais.

Blockchain no Brasil: Drex e o setor bancário

O Brasil também tem sua própria implementação em blockchain, a Drex. Ela serve como uma versão digital do real como uma CBDC (Central Bank Digital Currency, ou Moeda Digital do Banco Central).

O Drex é emitido pelo Banco Central do Brasil e não é uma criptomoeda. Ela é emitida pelo Banco Central e não é descentralizada. Em termos simples, é uma versão digital do real.

Tipos de rede blockchain

Há quatro tipos principais de blockchain: as redes de blockchain públicas, as redes de blockchain particulares, redes blockchain permissionadas e as redes de blockchain consortium.

Vamos conferir quais são esses tipos:

Redes de blockchain públicas

Este é o tipo mais comum de blockchain. Elas são acessíveis a todo mundo. As criptomoedas usam este tipo de blockchain e elas fornecem o nível mais baixo de privacidade em termos de registros de transações e atividades.

Redes de blockchain privadas

As redes de blockchain privadas são usadas por empresas e organizações que desejam usar a tecnologia blockchain sem abrir mão da privacidade e sem precisar adotar uma descentralização excessiva.

Estas blockchains podem ser mantidas através de diversos dispositivos dentro de um ambiente corporativo ao invés de serem dispersas por diferentes nodos ao redor do mundo. A cibersegurança é importante e esta abordagem blockchain pode permitir um maior nível de segurança e privacidade.

Redes de blockchain permissionadas

Elas também são uma boa opção para empresas, já que as redes de blockchain permissionadas são exatamente redes que exigem o acesso permitido através de uma central administrativa ou o uso de processos de verificação automatizados.

Uma rede blockchain privada também pode ser uma rede blockchain permissionada e vice-versa.

Redes de blockchain consortium

As redes de blockchain consortium são parecidas com as redes blockchain privadas e as redes blockchain permissionadas. Elas podem ser compartilhadas entre diversas organizações, como empresas ou agências de governo.

Neste caso, várias empresas ou agências governamentais podem se responsabilizar pela manutenção dos nodos de uma rede blockchain. E a rede ainda pode manter um bom nível de privacidade, permitindo o acesso dos membros das diversas organizações com as devidas autorizações.

Para facilitar a compreensão desses diferentes tipos de blockchain, confira a tabela abaixo:

As redes blockchain são seguras?

O protocolo de blockchain pode ser bem seguro, mas os usuários individualmente ainda podem ficar expostos a ataques de phishing (confira nosso guia completo sobre o que é phishing), dispositivos comprometidos, sites falsos (veja nosso guia completo para saber como identificar sites falsos) de exchange e erros humanos, por exemplo. Mas a blockchain em si é uma tecnologia confiável.

De um modo geral, sim, redes blockchain são bastante seguras. Nelas, a segurança é assegurada por um processo (ou função) chamado de hash, uma identificação digital única para cada bloco que forma uma blockchain.

Se houver qualquer alteração nos dados em um bloco, o hash é alterado e isto serve para identificar a modificação, o que serve para detectar fraudes.

Outro fator que ajuda na segurança de uma rede blockchain é que os dados não ficam centralizados em um único servidor. Como eles ficam divididos por vários dispositivos independentes que formam a rede, isto dificulta ataques de hackers e diminui os danos em uma possível invasão.

[H2] Blockchain and privacy: are you really anonymous? Blockchain e privacidade: você tem anonimato de verdade?

A tecnologia de blockchain em si é bastante anônima, mas seu nível de anonimato depende do tipo de rede blockchain que você usar. As redes públicas de blockchain por exemplo oferecem pseudônimos, e não anonimato.

Os endereços das carteiras são públicos e podem ser vinculados a identidades reais através de metadados de IP, KYC de exchange e análises on-chain, por exemplo.

Para melhorar o nível geral de segurança, privacidade e anonimato, é importante usar recursos e ferramentas adicionais, como uma VPN (veja nosso guia completo sobre o que é uma VPN), que reforça sua privacidade digital permitindo como alterções como mascarar o IP, além de melhorar sua segurança em Wi-Fi público.

Mas é importante deixar claro que uma VPN não protege a blockchain em si, nem chaves privadas nem impede rastreamento dentro da cadeia, nem torna as transações com criptomoedas anônimas. Elas também não podem ser usadas para praticar fraudes fiscais, sonegar impostos nem fugir de regulações.

A NordVPN protege sua conexão com criptografia de ponta e oculta seu endereço de IP, além de contar com um antivírus completo, o que te dá mais segurança contra os diversos tipos de golpes de phishing e malware que pode comprometer sua segurança ao acessar exchanges ou carteiras de criptos.

Por qual motivo a tecnologia blockchain é importante?

Mesmo que você nunca compre criptomoedas, assine contratos inteligentes ou venda os direitos de uso de uma NFT, os impactos positivos da tecnologia blockchain podem te beneficiar.

A tecnologia blockchain aprimora a segurança digital, o que ajuda a fortalecer soluções para combater e evitar vários tipos de ataques cibernéticos, além de contar com criptografia de ponta.

Soluções blockchain ajudam a aprimorar a segurança das informações, assim como ferramentas VPN também colaboram com a proteção dos dados online e fornecem mais segurança para os usuários. Mas elas são coisas completamente diferentes. Uma blockchain não protege sua conexão inteira, por exemplo, e uma VPN não impede rastreamentos internos da blockchain. Mas uma VPN garante mais proteção contra diversos golpes de phishing usados pelos hackers criminosos para comprometer seus dispositivos e suas informações.

Além disto, a tecnologia blockchain poderia também ser implementada no metaverso, garantindo maior segurança nas transações dentro dos mundos virtuais e mais garantias de direitos de propriedade e de criação para os usuários. Mas, afinal, o que é metaverso ? Na teoria, será o próximo estágio da evolução da internet. E, por isto mesmo, haveria uma série de possibilidades para ampliar os potenciais de uso da blockchain.

Serviços de compartilhamento peer-to-peer (de pessoa para pessoa) também são aprimorados através da tecnologia blockchain, favorecendo a disseminação de conteúdo e conhecimento. As tecnologias blockchain colaboram para uma internet mais democrática, transações mais livres e operações mais confiáveis entre as pessoas.

O futuro do blockchain

Hoje, as criptomoedas, contratos inteligentes e a própria tecnologia blockchain em si e seus derivados não são mais coisas restritas a um nicho de entusiastas. Elas fazem cada vez mais parte do dia de um número crescente de pessoas e são adotadas desde formas descentralizadas até por bancos centrais de vários países, como o Drex no Brasil. Com a evolução das ferramentas e soluções de IA, plataformas desenvolvidas em blockchain são mais acessíveis e fáceis de se construir.

De acordo com a IBM, existe a projeção de crescimento do setor, com a tecnologia blockchain chegando a 1 trilhão de dólares em 2032. O setor deve crescer 56.1% ao longo de 2031 em CAGR (taxa de crescimento anual composta).

Há uma série de usos em potencial para a tecnologia blockchain e ela já revolucionou a propriedade de dados e as transações de ativos digitais. Mas, mesmo com muitas previsões cheias de otimismo e entusiasmo, a tecnologia blockchain e as criptomoedas não devem ser adotadas massivamente em um futuro tão próximo.

Os maiores benefícios das redes blockchains são a descentralização e a transparência dos processos, o que ironicamente também faz com que ela seja imprópria para muitos usos que não são relacionados às criptomoedas.

Apesar de a tecnologia continuar conquistando popularidade e de poder evoluir para atender as necessidades das empresas, pessoas e governos, o potencial completo dela ainda não foi atingido e é difícil prever como ela será adotada além do nicho de entusiastas atuais.