Cadeias de blocos do Bitcoin

Cadeias de blocos do Bitcoin

luisa-pires

18 JAN

7 MIN

Cadeias de blocos do Bitcoin

O Bitcoin, além de ser produzido, possui processos e salvaguardas em vigor para evitar fraudes e garantir o seu potencial de valorização em seu valor intrínseco. As principais cadeias de blocos do Bitcoin são: blockchain, mineração e hashes.

A seguir, vamos ver qual a interoperabilidade de cada um deles.

  • Blockchain (Block)
  • Mineração
  • Hashes

Boa leitura!

Cadeias de Blocos

Blockchain (Block)

O blockchain consiste em uma única cadeia de blocos discretos de informações, organizados cronologicamente. Em princípio, essas informações podem incluir e-mails, contratos, títulos de terra, certidões de casamento ou negociações de títulos.

Em teoria, qualquer tipo de contrato entre duas partes pode ser estabelecido em uma blockchain, desde que ambas as partes concordem com o contrato.

Assim, tira qualquer necessidade de um terceiro estar envolvido em algum contrato, abrindo um mundo de possibilidades. Isso inclui produtos financeiros peer-to-peer, uma transação que descarta o uso de terceiros e utiliza um servidor como ponte, empréstimos ou poupança descentralizada e contas correntes, em que bancos ou qualquer intermediário são irrelevantes.

Outra alusão para um blockchain, para quem é familiarizado com a contabilidade, é um “livro razão”. Ela enfatiza a principal diferença entre esta tecnologia e um documento bem mantido do Word.

O blockchain do Bitcoin é distribuído, o que significa que é público. Qualquer pessoa pode baixá-lo na íntegra ou ir para qualquer número de sites que o analisam.

Isso significa que o registro está disponível publicamente, mas também que existem medidas complicadas para atualizar o “livro razão”.

Um bloco armazena informações. E há muitas informações incluídas dentro de um bloco, mas não ocupa uma grande quantidade de espaço de armazenamento.

Os blocos geralmente incluem esses elementos, mas podem variar entre diferentes tipos:

  • Magic Number: Um número contendo valores específicos que identificam esse bloco como parte da rede de uma determinada criptomoeda;
  • Blocksize: Define o limite de tamanho do bloco para que apenas uma quantidade específica de informações possa ser escrita nele;
  • Block header: Contém informações sobre o bloco;
  • Transaction Counter: Um número que representa quantas transações são armazenadas no bloco;
  • Transaction: Uma lista de todas as transações dentro de um bloco.

O elemento “Transaction” é o maior porque contém mais informações. É seguido em tamanho de armazenamento pelo cabeçalho do bloco, que inclui esses subelementos:

  • Version: A versão da criptomoeda que está sendo usada.
  • Previous block hash: Contém um hash (número criptografado) do cabeçalho do bloco anterior;
  • Hash Merkle Tree: Hash de transações do bloco atual;
  • Time: Um relógio para colocar o bloco na blockchain;
  • Bits: A classificação de dificuldade do hash alvo, significando a dificuldade em resolver a nonce;
  • Nonce: O número criptografado que um mineiro deve resolver para verificar o bloco e fechá-lo.

Não há autoridade central para acompanhar todas as transações de Bitcoin. Por isso, os próprios investidores e participantes da rede o fazem criando e verificando “blocos” de dados de transações. E você pode acompanhar essas transações em qualquer browser, em tempo real.

É um equívoco que a rede do Bitcoin seja totalmente anônima, embora tomar certas precauções possa tornar muito difícil vincular indivíduos a transações.

Mineração

Já o processo que mantém esse livro público sem confiança é conhecido como mineração.

Subjugando a rede de usuários de Bitcoin que negociam a criptomoeda entre si, é uma rede de mineradores que registram essas transações na blockchain. Gravar uma série de transações é trivial para um computador moderno, mas a mineração é difícil porque o software do Bitcoin torna o processo artificialmente demorado.

Sem a dificuldade adicional, as pessoas poderiam falsificar transações para enriquecer ou falir outras pessoas. Eles poderiam registrar uma transação fraudulenta na blockchain e empilhar tantas transações triviais em cima dela que desembaraçar a fraude se tornaria impossível.

Pelo mesmo token, seria fácil inserir transações fraudulentas em blocos passados. A rede se tornaria uma bagunça de spam de livros-razão concorrentes, e o Bitcoin seria inútil.

Combinar proof-of-wook (usado nas aprovações das transações, já a segurança proporcionada pela prova de trabalho evita o chamado problema de gasto duplo) com outras técnicas criptográficas foi o avanço de Nakamoto.

O software do Bitcoin ajusta a dificuldade que os mineradores enfrentam para limitar a rede a um novo bloco de transações de 1 mega a cada 10 minutos.

Dessa forma, o volume de transações é absorvido. A rede tem tempo para vetar o novo bloco e o livro que o precede, e todos podem chegar a um consenso sobre o status quo.

Os mineradores não trabalham para verificar transações adicionando blocos ao livro distribuído puramente por desejo de ver a rede Bitcoin funcionar sem problemas, mas são recompensados por seu trabalho.

Hashes

Aqui está uma descrição um pouco mais técnica de como a mineração funciona.

A rede de mineiros, que estão espalhados pelo mundo e não estão vinculados uns aos outros por laços pessoais ou profissionais, recebe o último lote de dados de transações. Eles executam os dados através de um algoritmo criptográfico que gera um “hash” — uma série de números e letras que verificam a validade da informação, mas não revelam a informação em si.

Na realidade, essa visão ideal da mineração descentralizada não é mais precisa, com fazendas de mineração em escala industrial e poderosas pools de mineração formando uma espécie de oligopólio. 

Dado o hash “xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx”, você não pode saber quais transações o bloco relevante “y” contém. Contudo, você pode pegar um monte de dados que pretendem ser bloco “y” e certificar-se de que ele não foi sujeito a qualquer adulteração. Se um número estivesse fora do lugar, não importa o quão insignificante, os dados gerariam um hash totalmente diferente. 

Um hash permite que a rede Bitcoin verifique instantaneamente a validade de um bloco. Seria incrivelmente demorado pentear todo o livro para ter certeza de que a pessoa que minera o lote mais recente de transações não tentou nada engraçado.

Em vez disso, o hash do bloco anterior aparece dentro do novo bloco. Se o detalhe mais minucioso tivesse sido alterado no bloco anterior, esse hash mudaria. Mesmo que a alteração fosse de 20.000 blocos atrás na cadeia, o hash desse bloco desencadearia uma cascata de novos hashes e derrubaria a rede.

Gerar um hash não é realmente trabalho. O processo é tão rápido e fácil que os hackers ainda poderiam spam na rede e talvez, dado o poder de computação suficiente, passar transações fraudulentas alguns quarteirões atrás na cadeia.

Assim, o protocolo Bitcoin requer prova de trabalho.

Ele faz isso jogando aos mineiros uma bola curva: seu hash deve estar abaixo de um determinado alvo.

É por isso que o hash do bloco “y” começa com uma longa sequência de zeros. Ele é minúsculo. Como cada sequência de dados gerará um, e apenas um hash, a busca por um suficientemente pequeno envolve adicionar nonces (“números usados uma vez”) ao final dos dados. Então, um mineiro vai executar e se o hash for muito grande, ela tentará de novo. 

O bloco minado será transmitido para a emissora para receber confirmações, que levam uma hora, embora ocasionalmente muito mais tempo, para processar.

(Novamente, esta descrição é simplificada. Os blocos não são apressados em sua totalidade, mas divididos em estruturas mais eficientes MerKle Tree).

Conclusão

O Bitcoin, a moeda digital e a rede de pagamentos,  são na verdade um software e um fenômeno puramente digital, ou seja, um conjunto de protocolos e processos. O principal componente do Bitcoin é o blockchain, uma série de blocos digitais que estão ligados como uma lista e mantêm registros de todas as transações que ocorrem em sua rede. 

O uso de uma blockchain permite que o Bitcoin funcione como um sistema descentralizado que não requer uma entidade central neutra para confirmar e processar transações. A rede Bitcoin é subjulada por operações de mineração que confirmam e processam transações.

Os mineradores recebem Bitcoin como recompensa por seu esforço, e o número de Bitcoin concedido aos mineradores é reduzido pela metade a cada quatro anos em um evento conhecido como halving.

As trocas de criptomoedas também são importantes para fazer o Bitcoin funcionar, pois permitem que usuários comuns comprem ou negociem Bitcoins, aumentando assim o número de transações em sua rede.

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