Flashcards de Blockchain

Blockchain, também conhecida como cadeia de blocos, é uma tecnologia utilizada para armazenar e transmitir informações de forma descentralizada e segura. Os dados são armazenados em blocos de informação sucessivos, que estão ordenados cronologicamente e ligados através de criptografia. Cada bloco contém um hash digital do bloco anterior, criando uma cadeia, daí o nome blockchain.

As principais características do blockchain são:

1. **Descentralização:** Ao contrário das bases de dados tradicionais, que são armazenadas e geridas por uma única instituição, o blockchain distribui os seus dados por muitos nós (computadores) independentes, aumentando a segurança e reduzindo o risco de manipulação ou controlo por um único ator.

2. **Transparência:** Embora os utilizadores possam ter endereços anónimos ou pseudónimos, todas as transações registadas no blockchain estão publicamente disponíveis e podem ser visualizadas por qualquer pessoa. Isto aumenta a confiança e permite auditorias pela comunidade.

3. **Imutabilidade:** Uma vez registada no blockchain, a informação não pode ser alterada ou apagada sem um esforço computacional proibitivamente elevado e o acordo da maioria. Isto é crucial para manter a integridade dos dados.

4. **Consenso:** Na maioria das blockchains, a adição de um novo bloco requer a aceitação da maioria dos nós na rede. Existem vários mecanismos de consenso como Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS), que garantem o acordo sobre o estado da rede e a informação adicionada.

5. **Programabilidade:** Algumas blockchains, como o Ethereum, permitem a criação de aplicações descentralizadas (dApps) e contratos inteligentes, que executam automaticamente ações específicas quando certas condições são preenchidas. Isto abre oportunidades para automação e novos modelos de negócios.

A tecnologia blockchain tem aplicações em muitos setores, desde finanças e seguros até logística, saúde, direito e administração governamental, oferecendo transparência, segurança e eficiência onde são mais necessárias.

Blockchain, que é uma cadeia de blocos, consiste em vários elementos estruturais de dados que trabalham juntos para garantir a segurança, imutabilidade e distribuição dos dados. Abaixo estão os principais elementos estruturais de dados em uma blockchain:

1. **Bloco**: A unidade básica da estrutura da blockchain que contém um conjunto de transações. Cada bloco tem o seu próprio cabeçalho e corpo. O cabeçalho contém metadados sobre o bloco, como o seu próprio hash, o hash do bloco anterior (que cria a cadeia de blocos), o timestamp (carimbo de tempo), o nonce (um número usado apenas uma vez no algoritmo de prova de trabalho) e o alvo (que define a dificuldade da tarefa na prova de trabalho).

2. **Transação**: Representa a transferência de valor entre endereços na rede blockchain. Cada transação contém informações como o endereço do remetente, o endereço do destinatário, o montante de fundos transferidos, a taxa de transação e a assinatura digital do remetente, que confirma a autenticidade da transação.

3. **Blockchain**: Uma cadeia cronológica contínua de blocos contendo transações. Cada bloco está ligado ao bloco anterior por meio de um hash, criando uma história contínua e imutável de todas as transações na rede.

4. **Consenso**: Um conjunto de regras e mecanismos que permite a todos os participantes da rede concordarem sobre um único estado comum da blockchain. Os métodos mais populares para alcançar o consenso são o Proof of Work (PoW) e o Proof of Stake (PoS).

5. **Endereço**: Um identificador único que permite receber e enviar transações na blockchain. Os endereços funcionam de maneira semelhante às contas bancárias no sistema financeiro tradicional.

6. **Criptografia**: A criptografia assimétrica é usada para criar assinaturas digitais que confirmam a autenticidade e integridade dos dados das transações na blockchain. A chave pública está disponível publicamente, enquanto a chave privada é mantida em segredo pelo proprietário do endereço.

Todos esses elementos juntos criam uma estrutura de dados segura e confiável que é difícil de alterar, manipular ou falsificar devido à natureza distribuída da rede e aos mecanismos criptográficos.

Uma função de hash numa blockchain é um elemento crucial da tecnologia blockchain, permitindo a integridade e segurança dos dados. Estas funções transformam conjuntos de dados arbitrariamente grandes em sequências curtas, de comprimento fixo e únicas de caracteres conhecidas como "hash digests". Independentemente do tamanho dos dados de entrada, o output do hash terá sempre o mesmo comprimento.

As funções de hash têm várias propriedades-chave para blockchain:
1. **Determinismo** - os mesmos dados de entrada gerarão sempre o mesmo hash.
2. **Irreversibilidade** - é impossível recuperar os dados de entrada originais a partir do seu hash.
3. **Eficiência** - a função pode gerar rapidamente um hash a partir dos dados.
4. **Resistência a colisões** - é praticamente impossível encontrar duas entradas diferentes que gerem o mesmo hash.

Numa blockchain, o hash permite a ligação segura e eficiente dos blocos na cadeia porque cada bloco contém o hash do bloco anterior, assegurando assim a imutabilidade e protegendo contra adulterações. Aqui está um exemplo de como uma função de hash pode ser implementada em JavaScript, utilizando o algoritmo SHA-256 da biblioteca 'crypto':

Se alguém tentar alterar os dados em qualquer bloco, o hash desse bloco também mudará, causando uma discrepância com os outros blocos na cadeia, o que é fácil de detectar e impede a falsificação do histórico de transações.

O Bloco Genesis, também conhecido como Bloco 0, é o primeiro bloco em qualquer blockchain. No caso do Bitcoin, o Bloco Genesis foi criado pelo criador do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, em 3 de janeiro de 2009. Ele contém uma única transação, chamada de transação coinbase, que atribui os primeiros 50 bitcoins a um endereço pertencente a Satoshi Nakamoto. A mensagem embutida no Bloco Genesis também possui um significado simbólico e político: "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks," que pode ser interpretada como informação sobre um potencial resgate financeiro para os bancos, servindo como uma crítica ao sistema financeiro contemporâneo e introduzindo um dos elementos centrais da ideologia do Bitcoin – a necessidade de descentralização.

O Bloco Genesis estabelece a base para o restante do blockchain. Cada bloco subsequente na rede referencia o bloco anterior, criando uma cadeia cronológica ininterrupta. Isso significa que mudar o Bloco Genesis exigiria alterar toda a cadeia seguinte, garantindo a segurança e a imutabilidade do blockchain.

O Bloco Genesis é importante não apenas de uma perspetiva técnica, mas também como símbolo do início de uma nova era de moeda digital e descentralização.