O que é a blockchain? Definição, como funciona e casos de uso

O que é a blockchain em termos simples?

A blockchain é um livro-razão digital que regista dados e transações de forma segura, sem precisar de uma autoridade central ou de terceiros. Em vez de uma base de dados num único servidor, uma rede blockchain depende de muitos participantes, conhecidos como nós, que trabalham em conjunto para validar e registar informações. Sempre que alguém efetua uma transação, os detalhes são agrupados num bloco. Estes blocos são depois interligados cronologicamente numa cadeia contínua, dando origem ao termo «blockchain».

Imagine um quadro de avisos público onde cada nota está permanentemente afixada: visível para todos, impossível de remover ou reescrever. Uma vez adicionado, o bloco torna-se permanente, fornecendo um registo imutável de cada ação. É por isso que a tecnologia blockchain é muitas vezes descrita como «pouco confiável»: os utilizadores não precisam de uma autoridade central, como um banco, para garantir a integridade, porque o próprio sistema a aplica.

Como funciona a tecnologia blockchain?

Uma blockchain é um livro-razão distribuído, mantido por vários nós numa rede. Cada transação é armazenada num bloco que contém dados, um carimbo de data/hora e um hash criptográfico. Cada novo bloco conecta-se ao anterior, formando uma cadeia segura de registos permanentes. 

Antes de serem adicionados, cada bloco deve ser verificado através de um mecanismo de consenso. Na Bitcoin, isto é chamado de Proof of Work, onde os computadores resolvem quebra-cabeças criptográficos. Muitas blockchains mais recentes utilizam o Proof of Stake, onde a validação depende dos tokens inseridos pelos participantes, tornando o processo mais rápido e menos intensivo em energia.

Ao contrário de uma base de dados centralizada, e uma vez que os dados são escritos numa blockchain, estes não podem ser alterados. Esta imutabilidade garante que a informação se mantém transparente, segura e fiável ao longo do tempo. 

Blockchain vs. bases de dados tradicionais: principais diferenças

À primeira vista, uma blockchain pode parecer-se com uma base de dados standard, mas a forma como processam os dados é muito diferente:

• Centralização vs. descentralização: As bases de dados tradicionais são controladas por uma autoridade, enquanto que uma rede de blockchain é distribuída por vários nós.
• Imutabilidade: Nas bases de dados, os registos podem ser editados ou eliminados. Numa blockchain, a partir do momento em que uma transação é escrita num bloco e adicionada à cadeia, é permanente.
• Transparência: Nas blockchains públicas, qualquer pessoa pode visualizar o histórico completo das transações, criando confiança sem a necessidade de intermediários.
• Segurança: Graças às regras de criptografia e consenso, as blockchains reduzem o risco de fraude e de acesso não autorizado, tornando-as valiosas para as aplicações financeiras e digitais.

Em suma, enquanto as bases de dados dependem de administradores, a tecnologia blockchain depende da própria rede para manter a informação segura e inviolável.

Descentralização e peer-to-peer

Um dos aspetos mais revolucionários da tecnologia blockchain é a sua rede descentralizada, peer-to-peer. Em vez de os bancos ou os governos validarem as transações, milhares de nós partilham essa responsabilidade. Cada um guarda uma cópia do livro-razão e cada novo bloco de dados é verificado coletivamente. Isto impede que uma única autoridade controle a cadeia e reduz o risco de manipulação. Em termos simples, uma blockchain descentralizada elimina a necessidade de uma autoridade central, distribuindo dados e transações por diversos nós, o que proporciona maior transparência, segurança e resiliência.

Confiança, transparência e segurança

No mundo digital, a confiança é crítica. A blockchain fornece-a através da transparência e da segurança criptográfica. Em blockchains públicas, todas as transações são visíveis, criando um rasto de registos imutável. Como nenhuma autoridade central controla o livro-razão, os participantes confiam na tecnologia e na rede, e não nos intermediários. Estas características tornam a blockchain valiosa para além das criptomoedas, em áreas como a saúde, a logística e os serviços governamentais.

O impacto real da adoção de blockchain

Além da teoria, as aplicações da blockchain já estão a redefinir setores inteiros.

• Finanças: Os bancos e as fintechs utilizam a blockchain para liquidar os pagamentos mais rapidamente, reduzir a fraude e simplificar a conformidade.
• Cadeias de abastecimento: As empresas acompanham as mercadorias em tempo real, melhorando a rastreabilidade e reduzindo a contrafação.
• Saúde: Os registos dos pacientes armazenados num livro-razão distribuído permanecem protegidos, mas acessíveis aos profissionais autorizados.
• Plataformas governamentais: A responsabilização nas instituições públicas é reforçada pelas blockchains, particularmente na verificação da identidade digital ou na votação transparente.

A ascensão da Web3 acelerou a adoção, trazendo NFT, contratos inteligentes e aplicações descentralizadas que oferecem a indivíduos e empresas um maior controlo sobre os ativos digitais.

Em termos simples, a tecnologia blockchain é importante porque resolve um dos maiores desafios da era digital: como trocar valor e dados em segurança num mundo sem fronteiras.

Tecnologia de Registo Distribuído (DLT)

A blockchain funciona num livro-razão distribuído, um registo partilhado que existe em vários nós e não numa única base de dados. Cada nó guarda a mesma cópia das transações e as atualizações requerem um acordo coletivo através de mecanismos de consenso, garantindo resiliência e evitando alterações ocultas.

Mecanismos de consenso

O consenso é a forma como os participantes concordam com transações válidas. O Proof of Work (PoW), usado pela Bitcoin, é seguro, mas com consome muita energia. O Proof of Stake (PoS) valida com base em tokens em staking, reduzindo custos e aumentando a eficiência. Outras abordagens — Delegated PoS, Byzantine Fault Tolerance (BFT) e sistemas híbridos — visam equilibrar velocidade, segurança e escalabilidade.

Imutabilidade e integridade dos dados

Uma vez aprovado, um bloco é adicionado permanentemente à cadeia. Cada um é associado ao último utilizando um hash criptográfico, tornando virtualmente impossível alterar registos passados. Para as empresas, isto garante que os registos, sejam contratos ou pagamentos, não podem ser alterados secretamente.

Blockchains públicas ou privadas

As redes de blockchain variam em termos de abertura. As blockchains públicas permitem que cada nó visualize e verifique cada transação, criando um livro-razão transparente e inviolável de blocos protegidos por hashes criptográficos. Em contrapartida, as blockchains privadas restringem o acesso a participantes autorizados, oferecendo maior segurança para dados sensíveis em redes empresariais ou financeiras.

Blocos, nós e arquitetura de rede

Cada rede de blockchain é construída em torno de três elementos fundamentais: blocos, nós e a cadeia que os liga.

• Blocos: Cada bloco armazena um lote de transações validadas, juntamente com um carimbo de data/hora e um hash criptográfico. Quando um bloco é adicionado à cadeia, passa a fazer parte do livro-razão permanente.
• Nós: Estes são os participantes na rede. Cada nó guarda uma cópia do livro-razão, ajudando a validar as transações e a manter a integridade dos dados.
• Arquitetura de rede: Ao conectar todos estes nós numa rede descentralizada, o sistema evita pontos únicos de falha e garante que nenhuma autoridade controla os dados.

Este design garante segurança, transparência e confiança, tornando a tecnologia blockchain resiliente e eficiente em comparação com as alternativas centralizadas.

Contratos inteligentes e automatização

Os contratos inteligentes são elementos de código armazenados na blockchain que são executados automaticamente quando determinadas condições são satisfeitas. Por exemplo, um contrato pode liberar o pagamento assim que os bens chegam a uma cadeia de abastecimento. Como são invioláveis e transparentes, os contratos inteligentes eliminam a necessidade de terceiros e fomentam as inovações, como a Web3, os NFT e as finanças descentralizadas (DeFi).

Função da criptografia na segurança de blockchain

A razão pela qual as redes de blockchain são tão invioláveis reside na sua utilização da criptografia avançada. Cada transação é encriptada e cada bloco é ligado ao anterior através de um hash único, tornando praticamente impossível a alteração de registos passados.

As chaves privadas permitem que os utilizadores controlem os seus ativos digitais, garantindo que apenas os participantes autorizados podem aceder ou transferir criptomoedas e tokens. Em conjunto com o consenso, a criptografia torna as blockchains num ambiente fiável para serviços financeiros, aplicações empresariais e soluções de identidade.

Transparência, rastreabilidade e confiança

Um dos pontos fortes da blockchain é a capacidade de tornar os dados transparentes e rastreáveis. Cada transação no livro-razão cria um registo de auditoria imutável que aumenta a responsabilidade. Nas cadeias de abastecimento, isto significa que os bens podem ser rastreados desde a origem até à entrega, dando às empresas e aos consumidores confiança na sua autenticidade.

Eficiência e poupança de custos

Ao eliminar os intermediários e a burocracia, a tecnologia blockchain acelera os processos e reduz os custos. As transações financeiras que antes demoravam dias, podem agora ser concluídas em minutos. Na área da saúde, a partilha segura dos registos dos pacientes entre os prestadores reduz os erros e melhora os cuidados. Os governos também beneficiam com a utilização de blockchain para identidades digitais e serviços simplificados.

Desafios: escalabilidade, consumo de energia e regulamentação

Apesar de promissora, a tecnologia blockchain não está isenta de desafios. Os mais comuns estão relacionados com:

• Escalabilidade: As blockchains públicas podem ficar congestionadas, levando a transações mais lentas e a taxas mais elevadas. As soluções de segunda camada e os mecanismos alternativos de consenso visam resolver esta questão, mas a sua adoção ainda está em curso.
• Consumo de energia: Mecanismos de consenso como o Proof of Work consomem grandes quantidades de eletricidade. A mineração de criptomoedas pode, por vezes, consumir tanta energia como um pequeno país. Embora existam alternativas mais ecológicas como a o Proof of Stake, o impacto ambiental continua a ser uma crítica comum.
• Regulamentação: Os governos ainda estão a debater-se sobre a melhor forma de regular as criptomoedas e as aplicações descentralizadas. Embora as regulamentações possam proporcionar estabilidade e incentivar a adoção, também podem atrasar a inovação ou criar obstáculos de conformidade para as empresas.
• Computação quântica: Os avanços na computação quântica representam uma ameaça real a longo prazo. As máquinas quânticas poderão um dia comprometer algoritmos criptográficos como o RSA e o ECC — amplamente utilizados em sistemas blockchain — ao resolvê-los muito rapidamente para computadores clássicos, colocando em risco a integridade da encriptação de chave pública.

Serviços financeiros e pagamentos

No setor financeiro, a tecnologia blockchain possibilita transações internacionais quase instantâneas, resultando em taxas mais baixas e menos intermédios. Os registos imutáveis ​​reduzem o risco de fraude, enquanto a tokenização de ativos facilita a negociação e a gestão de imóveis, ações e mercadorias em plataformas digitais.

Cadeia de abastecimento e logística

As cadeias de abastecimento beneficiam de uma visibilidade completa. Cada movimento de bens pode ser registado num livro de razão distribuído, de modo a reduzir a falsificação, garantir a conformidade e aumentar a confiança do consumidor através de um fornecimento transparente.

Gestão de dados de saúde

Na área da saúde, os dados dos pacientes devem permanecer privados, embora acessíveis a profissionais autorizados. As redes blockchain proporcionam a partilha segura de registos, dando aos doentes mais controlo e, ao mesmo tempo, melhorando a colaboração e a precisão do tratamento.

Serviços governamentais e identidade digital

Os governos estão a adotar a blockchain para identidades digitais seguras, registos de propriedade e licenciamentos. Alguns estão a experimentar sistemas de votação baseados em blockchain para proporcionar eleições transparentes e invioláveis, fortalecendo a participação democrática.

Bases iniciais

As origens da blockchain remontam à década de 1980, quando os criptógrafos exploraram formas seguras de manter registos digitais. Em 1991, Stuart Haber e W. Scott Stornetta propuseram vincular documentos com blocos criptograficamente protegidos, introduzindo a imutabilidade. Em 2004, Hal Finney desenvolveu o Reusable Proof of Work, lançando as bases para os mecanismos de consenso modernos.

O nascimento da Bitcoin (Blockchain 1.0)

Em 2008, o livro branco de Satoshi Nakamoto apresentou o Bitcoin, a primeira moeda descentralizada criada num livro-razão distribuído. As transações eram agrupadas em blocos, verificados por nós através do PoW, e adicionadas a uma cadeia imutável. Este modelo criou uma rede transparente e inviolável, estabelecendo a blockchain como uma inovação em matéria de segurança e confiança.

Ethereum e contratos inteligentes (Blockchain 2.0)

Em 2015, o Ethereum demonstrou que a blockchain podia fazer mais do que apenas impulsionar as criptomoedas. Ao introduzir contratos inteligentes e código auto-executável que é executado quando as condições são cumpridas, o Ethereum possibilitou a criação de aplicações descentralizadas, DeFi, NFT e do ecossistema Web3 em geral. Assim, a blockchain passou de pagamentos para plataformas programáveis.

Para além das criptomoedas: a blockchain empresarial (Blockchain 3.0)

Atualmente, a blockchain empresarial é utilizada pelas indústrias e pelos governos para melhorar a transparência, a eficiência e a segurança dos dados. As redes híbridas e de consórcio permitem a colaboração, ao mesmo tempo que protegem dados sensíveis, e os modelos sustentáveis, como o Proof of Stake, reduzem os custos energéticos. Com fornecedores de blockchain como a OVHcloud a oferecerem servidores blockchain escaláveis ​​e infraestruturas cloud, a tecnologia tornou-se um motor da inovação empresarial e governamental.