Um blockchain é uma lista vinculada de transações armazenadas em uma rede de computadores.

Blockchains são:

1. Descentralizado: As transações estão em uma rede de computadores (nós).
2. Imutável: As transações não podem ser alteradas uma vez comprometidas.
3. Aberto: As transações podem ser visualizadas por qualquer pessoa.

Como funcionam as blockchains

Cada bloco possui:

1. Uma lista de transações
2. Um hash (uma longa sequência de caracteres aleatórios) para o bloco
3. O hash do bloco anterior (é assim que os blocos estão ligados)

Vamos dar uma olhada em como uma transação funciona no blockchain.

Suponha que Bob queira enviar 1 bitcoin para Mary.

Primeiro, bob e Mary precisam de carteiras cripto. Essas carteiras não armazenam ativos cripto. Em vez disso, eles armazenam duas chaves:

• Um link público-chave para um endereço que permite enviar e receber transações. Pense nisso como seu endereço de e-mail.
• Uma chave privada prova que você possui os tokens associados ao seu endereço público. Pense nisso como sua senha de e-mail. Uma vez que uma chave privada é difícil de lembrar (é uma longa sequência de números aleatórios), as carteiras também lhe dão uma frase de semente de 12-24 palavras. Você não deve compartilhar sua frase privada ou semente com ninguém.

Bob pode enviar 1 bitcoin para Mary em três etapas:

1. Bob diz à sua carteira: "Quero enviar 1 bitcoin do meu endereço público para o endereço público de Mary." Bob assina esta transação com base em sua chave privada. Esta assinatura prova que Bob realmente possui 1 bitcoin.
2. A carteira de Bob envia a transação para nódulos na blockchain. Esses nódulos então verificam a transação usando a assinatura de Bob e a chave pública.
3. Um nó agrupa a transação do Bob com outras transações em um bloco. Em seguida, funciona com outros nódulos para adicionar o bloco ao blockchain.

Mary verá 1 bitcoin em sua carteira somente depois que todas as três etapas forem concluídas.

Um bloco só pode ser adicionado ao blockchain se outros nós concordarem. Vamos explorar como os nódulos chegam a um consenso a seguir.

Mecanismos de consenso

Para processar transações sem intermediários, os nós precisam ser capazes de chegar a um consenso. Eles fazem isso através de dois métodos populares:

Comprovante de trabalho

1. Os nós chamados mineradores competem para resolver um problema matemático usando força bruta (por exemplo, rolando um dado milhares de vezes para obter o número certo).
2. O primeiro minerador que resolver o problema cria um bloco.
3. Outros nódulos verificam se o bloco é válido. Se for, o minerador é recompensado com criptomoeda. Se não for, o mineiro desperdiçou seu tempo e energia.
4. Todos os nós adicionam o novo bloco à sua cópia do blockchain.

A prova de trabalho usa energia porque os mineradores competem para resolver problemas de matemática construindo máquinas poderosas que funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Prova de aposta

1. Os nodes chamados validadores apostam em alguma criptomoeda. Uma aposta é como dizer: "Vou comprometer essa quantidade de criptomoeda para ganhar o direito de fazer essa transação."
2. Validadores com mais participação são mais prováveis (mas não garantidos) de serem selecionados para processar a transação e criar um bloco.
3. Outros validadores verificam se o bloco é válido. Em caso de contratação, a taxa de inscrição, todos os validadores participantes ganham uma taxa de transação. Se não for, o validador que criou o bloco pode perder sua participação.
4. Todos os nós adicionam o novo bloco à sua cópia do blockchain.

Prova de participação usa menos energia do que prova de trabalho. Bitcoin usa prova de trabalho, e o Ethereum está atualmente em transição de prova de trabalho para prova de participação.

Trilema Blockchain

Blockchains geralmente têm um trade-off entre segurança, descentralização e escalabilidade:

1. Segurança: Capacidade de defesa de insetos e ataques.
2. Descentralização: Capacidade de suportar muitos nódulos.
3. Escalabilidade: Capacidade de suportar um grande volume de transações.

Por exemplo, considere as blockchains Ethereum e Solana. Em dezembro de 2021:

• O custo médio da transação da Solana é de US$ 0,00025 com 1.000 nodas validadoras.
• O custo médio de transação do Ethereum é de US$ 5,2 com mais de 10.000 nodes de validador.

Quanto mais nós houver, menor a probabilidade de uma cadeia ficar comprometida. Este post não é sobre qual cadeia é melhor - apenas lembre-se que essa troca existe.

Vamos abordar o Bitcoin, a criptomoeda mais popular, a seguir.