Fundamentos da blockchain

Conheça a arquitetura fundamental da tecnologia blockchain.

Introdução

A tecnologia blockchain é uma forma revolucionária de guardar e acompanhar dados, deixando esses dados acessíveis a qualquer pessoa. Ela organiza a informação em uma única lista pública de todas as transações históricas, que qualquer um pode ver mas ninguém pode editar. Essa lista pública é conhecida como o livro-razão da blockchain.

Depois de examinar as camadas de uma blockchain, você vai entender a estrutura que uma ferramenta chamada explorador de blocos mostra: a lista de blocos, as transações dentro deles e os detalhes de cada transação. Para ver na prática, teste o Etherscan, um explorador de blocos popular no Ethereum.

Estrutura da blockchain

A palavra blockchain pode ser usada como substantivo (a blockchain do Bitcoin) ou como adjetivo (tecnologia blockchain). Nos dois casos, blockchain se refere a toda a estrutura sobre a qual as criptomoedas são construídas.

Olhando de fora para dentro, há 3 níveis de estrutura em uma blockchain:

A blockchain inteira é feita de blocos ligados uns aos outros em ordem
Os blocos são grupos de transações reunidas
As transações são transferências de valor, ou instruções para programas, entre endereços da rede

Esses três níveis juntos criam um livro-razão criptográfico: um histórico inalterável de todas as transações feitas na rede.

Teste de conhecimento 1

O que é uma blockchain?

[ ] Grupos organizados de transações chamados blocos
[ ] Um registro compartilhado que todos veem e ninguém edita
[ ] Blocos ligados uns aos outros em sequência
[ ] Todas as anteriores

Examinando o livro-razão

Nos sistemas monetários comuns, confiamos em terceiros, como os bancos, para controlar quanto dinheiro cada pessoa tem. Mas, para ser realmente Bankless, queremos um sistema que não exija confiar em uma entidade para gerir o livro-razão.

O livro-razão é a lista de TODAS as transações já feitas em uma blockchain, e nas blockchains públicas qualquer um pode vê-la. Grupos definidos de transações do livro-razão formam os blocos que, juntos, compõem a blockchain.

Quando novas transações entram no livro-razão, os saldos guardados em cada endereço são atualizados; as transações passadas não podem ser alteradas. É como deixar qualquer um ver o extrato bancário completo de todo mundo, a qualquer hora.

Transações no livro-razão

Vamos ver algumas transações de exemplo:

Alice envia 5 ETH para Bob
Bob envia 2 ETH para Charlie

Cada transação mostra a variação na quantidade de criptomoeda de cada endereço, então o resultado total de todas as transações É a quantidade de criptomoeda que cada endereço tem.

⇒ Alice perdeu 5 ETH

⇒ Bob ganhou 3 ETH no total (recebeu 5, enviou 2)

⇒ Charlie ganhou 2 ETH

Teste de conhecimento 2

O que é verdade sobre os livros-razão das blockchains públicas?

[ ] Tudo é público e as transações passadas não mudam
[ ] Ele mostra quanta cripto cada endereço tem agora
[ ] Ele cresce conforme novas transações são adicionadas
[ ] Todas as anteriores

Descentralização

As transações incluídas no livro-razão de uma blockchain não são só inalteráveis: elas também são compartilhadas e distribuídas por uma grande rede de computadores. Para garantir que nenhuma entidade sozinha possa mudar os dados, cópias do livro-razão ficam guardadas em muitos computadores da rede, chamados nós.

Esses dados compartilhados são o que torna o livro-razão descentralizado. Nenhuma autoridade ou entidade controla os dados. Blockchains como o Ethereum também são públicas, porque qualquer um pode ver o livro-razão.

Nesta lição, basta lembrar que os dados do livro-razão são compartilhados pelos muitos computadores que rodam a rede Ethereum.

Teste de conhecimento 3

O que torna uma blockchain descentralizada?

[ ] Só uma entidade pode escrever na blockchain
[ ] Ela cumpre requisitos de descentralização do governo
[ ] Nenhuma entidade controla o livro-razão, copiado em muitos nós
[ ] O livro-razão fica em um único servidor seguro

Anatomia de um bloco

Uma característica importante das blockchains é que os dados de transações passadas não podem ser mudados depois de entrarem em um bloco. Isso porque cada bloco tem um hash de bloco único, como uma impressão digital, usado para ligar os blocos um após o outro. Ninguém consegue mudar transações passadas sem mudar essa impressão e a de TODOS os blocos seguintes, porque cada uma depende da anterior.

Assim, cada bloco é apenas um grupo de transações mais uma impressão única (seu hash de bloco) calculada a partir do conteúdo dele. Os blocos ficam encadeados porque cada um faz referência à impressão do bloco anterior, formando uma única blockchain conectada.

Teste de conhecimento 4

Para que serve o hash de bloco?

[ ] Para criptografar os dados do bloco e ninguém ler
[ ] Para ligar os blocos e manter as transações passadas inalteráveis
[ ] Para garantir que a transação vá ao endereço certo
[ ] Para garantir que a blockchain siga descentralizada

Dentro de um bloco

Lembre-se: os dados de um bloco são só um grupo de transações reunidas. Olhando dentro de um único bloco, vemos uma lista de transações e alguns dados sobre quem criou o bloco.

No exemplo que vimos ao falar do livro-razão, as duas transações podem estar juntas em um bloco ou espalhadas por vários blocos ao longo do tempo. Não importa em qual bloco entrem: todas acabam no livro-razão geral da blockchain.

Alice envia 5 ETH para Bob
Bob envia 2 ETH para Charlie

Lembre também que cada bloco precisa citar o hash de bloco anterior para ligar a blockchain.

Teste de conhecimento 5

Que informação um bloco contém?

[ ] Tudo que estava nos blocos anteriores
[ ] Qualquer coisa, já que o tamanho do bloco é ilimitado
[ ] Dados de transações e uma referência ao bloco anterior
[ ] Todas as transações geradas em um intervalo fixo

Transações individuais

Os dados de qualquer blockchain são simplesmente uma lista de transações, registros de moeda movida entre usuários. Para ser válida, cada transação precisa ser assinada com a assinatura digital de quem envia.

É isso que você faz ao confirmar uma transação na carteira: assina com sua assinatura digital para autorizar a operação. Pense nisso como o equivalente digital de assinar um cheque, um recibo ou uma compra no cartão.

As transações podem ser simples, como enviar criptoativos, ou mais complexas, como trocá-los ou até publicar códigos especiais que rodam quando acionados, os smart contracts.

Por fim, cada transação tem um identificador digital único, o hash de transação, que nenhuma outra tem. Isso facilita citar uma transação depois e garante que os detalhes dela não mudem.

Teste de conhecimento 6

Os dados de uma blockchain são só uma lista de transações agrupadas em blocos. Exemplos dessas transações:

[ ] Enviar ou receber criptoativos
[ ] Mudar o tamanho do bloco
[ ] Editar dados antigos da blockchain
[ ] Todas as anteriores

Endereços de usuário

Um endereço é um identificador público que qualquer pessoa pode consultar na blockchain. Como um endereço de e-mail, qualquer um pode enviar fundos para ele, mas só quem controla a chave privada consegue destravar e usar os fundos daquele endereço.

No Ethereum, um endereço sempre começa com _0x__________ e tem 42 caracteres entre números e letras, derivados da chave pública daquele endereço.

Ao olhar uma transação em um explorador de blocos, vemos os endereços From: (de) e To: (para). Isso não diz quem são as pessoas que controlam esses endereços, mas permite acompanhar o movimento da criptomoeda pelo livro-razão.

Teste de conhecimento 7

O que é verdade sobre os endereços de blockchain?

[ ] São os identificadores públicos de entidades na blockchain
[ ] No Ethereum, eles sempre começam com 0x
[ ] Quem controla a chave privada usa os fundos do endereço
[ ] Todas as anteriores