Tutorial Blockchain para Iniciantes: Aprenda os Conceitos Básicos de Blockchain

Blockchain se tornou uma das habilidades mais procuradas no setor de tecnologia. De acordo com uma pesquisa da PwC de 2018 com 600 executivos pertencentes a 15 regiões diferentes, cerca de 84% dos entrevistados disseram que estavam usando blockchain de alguma forma. ( Fonte )

Mesmo na Índia, a demanda por profissionais de blockchain está aumentando rapidamente, à medida que organizações governamentais e privadas procuram maneiras de usar essa tecnologia robusta. Todo esse burburinho pode fazer você se perguntar: “O que é Blockchain?”

Para ajudá-lo a encontrar a resposta para essa pergunta, preparamos o seguinte tutorial de blockchain para iniciantes. Abrange todos os aspectos necessários do blockchain para que você possa se familiarizar com essa tecnologia e seguir uma carreira em blockchain.

No entanto, é um tutorial de blockchain muito detalhado, por isso recomendamos marcar esta página. Você pode mantê-lo como referência para voltar a ele mais tarde.

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Começaremos nosso tutorial de blockchain para iniciantes explicando primeiro o blockchain:

O que é Blockchain?

O termo “blockchain” é composto de duas palavras “block” e “chain”. Podemos definir blockchain como uma cadeia de blocos contendo informações. Blockchain marca o tempo de documentos digitais para que seja impossível adulterá-los ou alterar sua data. O objetivo principal do blockchain é resolver o problema de manter registros duplos sem a necessidade de um servidor central.

É um livro digital incorruptível de transações que você pode programar para registrar quase tudo de valor. A versão simples de um blockchain é uma cadeia de blocos que contém registros de transações que ocorrem na rede.

Observe que o “bloco” no blockchain é uma informação digital enquanto “cadeia” é um banco de dados público. Em uma blockchain, os blocos estão espalhados por vários sistemas e não apenas armazenados em um só lugar.

Como funcionam os blocos? – Explicando a tecnologia Blockchain

Um bloco armazena todos os detalhes primários sobre transações, incluindo hora, data, valor da transação, etc. Ele também armazena informações sobre as entidades participantes da transação. Por exemplo, se você comprar um produto de um fornecedor, o bloco registrará sua assinatura digital exclusiva. Sim, ele não armazena seu nome. Em uma blockchain, cada usuário tem uma assinatura digital exclusiva e as informações sobre suas transações são registradas usando sua assinatura exclusiva, não seu nome real.

Os usuários do blockchain não são os únicos que possuem qualidades únicas. Cada bloco em uma rede blockchain tem um código único que o torna distinto e separado do resto. Esse código exclusivo é chamado de “hash”.

A quantidade de dados que um único bloco pode armazenar depende do tamanho das transações. Um bloco é capaz de hospedar alguns milhares de transações e o código hash garante que cada bloco no blockchain esteja em sincronia com os outros.

Se houver muitos blocos no blockchain, o tamanho do ledger aumentará de acordo. A grande rede do livro-razão é a principal razão pela qual um blockchain é tão seguro. Por ser descentralizado, a falha de um bloco não causaria a falha de toda a rede, permitindo que a rede permanecesse intacta. Além disso, se a segurança de um bloco for comprometida, isso não resultaria na violação de todo o blockchain.

Blockchain é um protocolo de software semelhante ao SMTP para e-mail. No entanto, você não pode executar um blockchain sem a Internet.

Casos de uso de blockchain

Blockchain é uma tecnologia versátil e robusta. Devido à sua natureza única, quase todos os setores podem se beneficiar da integração em suas operações diárias.

Casos de Uso Potenciais

Blockchain é uma tecnologia relativamente nova e podemos usá-la em muitos setores. A seguir estão alguns dos possíveis casos de uso do blockchain:

Escrituração e Manutenção de Registros

Todo setor tem que realizar escrituração e armazenar registros. Esses registros possuem vazamento de informações valiosas que podem causar muitos problemas para o negócio correspondente. O Blockchain oferece uma maneira altamente segura de escrituração e manutenção de registros, garantindo que partes indesejadas e pessoas mal-intencionadas não possam acessá-los.

Votação

Para evitar fraudes de votação, os governos podem usar a tecnologia blockchain para emitir IDs de eleitor e registrar votos. Como discutimos anteriormente, o blockchain fornece uma solução altamente segura para armazenar dados e fazer alterações nos dados armazenados no blockchain é muito desafiador. Blockchain pode ajudar a manter o processo de votação transparente e rápido.

Carros autônomos

Além de usar IA e aprendizado de máquina, os carros autônomos utilizariam a tecnologia blockchain para manter seus dados seguros e protegidos contra partes indesejadas. Em 2019, a IBM registrou uma patente para um projeto que permite o gerenciamento de informações para carros autônomos por meio de blockchain.

Robótica e IoT

Através do blockchain, você pode criar uma rede descentralizada de drones e robôs. Isso garante que a falha de um drone não afete o resto da rede.

Gerenciamento de dados na área da saúde

Hospitais, asilos e outros institutos médicos podem usar blockchain para armazenar e gerenciar dados sobre seu inventário, registros médicos de pacientes e transações financeiras da instituição. Saiba mais sobre os casos de uso da tecnologia blockchain.

Casos de uso existentes

Aqui estão alguns dos exemplos reais de implementações de blockchain:

Blockchain em Dubai

O escritório inteligente de Dubai, em 2016, lançou a estratégia blockchain para conectar empreendedores e desenvolvedores com investidores e capitalistas de risco. O objetivo era melhorar o desenvolvimento de Dubai e torná-la a cidade mais feliz do mundo. Eles pretendem tornar Dubai uma cidade totalmente baseada em blockchain até 2020.

Programa Alimentar Mundial da ONU

O Programa Mundial de Alimentos da ONU usou a tecnologia blockchain em 2017 para ajudar as áreas rurais da região de Sindh, no Paquistão. Eles enviaram comida, dinheiro e outros materiais necessários para os moradores e usaram blockchain para registrar todas as transações. A Blockchain garantiu que todas as suas transações permanecessem transparentes e seguras.

Inicialização baseada em Blockchain

A Incent é uma startup que permite que empresas e criadores de conteúdo aumentem seu público, recompensem e monetizem o conteúdo. É uma solução de retenção de consumidores como serviço (CRaaS) onde o sistema gera códigos para os espectadores de um criador específico. Os espectadores podem resgatar esses códigos e ganhar recompensas, beneficiando tanto o criador quanto o espectador. Eles usam a tecnologia blockchain para suas transações.

Criptomoedas (Bitcoin, Ethereum, etc.)

Nosso tutorial de blockchain para iniciantes estaria incompleto sem mencionar a aplicação mais popular da tecnologia blockchain, criptomoedas. Bitcoin, a criptomoeda mais popular no momento, foi a primeira aplicação do blockchain e oferece muitas vantagens para seus usuários. As criptomoedas permitem que as empresas realizem transações com segurança e eficiência.

Equívocos sobre Blockchain (o que Blockchain não é)

Para entender blockchain, você deve primeiro distinguir entre as verdades e os mitos que cercam essa tecnologia. Aqui estão alguns dos equívocos comuns sobre blockchain, você deve saber:

Mito: Blockchain é uma substituição de um sistema de processamento de transações

Realidade: Você pode usar blockchain para substituir um sistema de processamento de transações apenas em cenários específicos. Não é um substituto para um sistema de processamento de transações completo.

Mito: Blockchain é necessário mesmo que não haja rede de negócios

Realidade: Se uma rede de negócios não existe, você não precisa implementar a tecnologia blockchain.

Mito: Blockchain é um produto

Realidade: Blockchain não é um produto que você pode comprar. A utilidade no blockchain é por causa dos vários aplicativos que você pode construir em cima dele.

Mito: Blockchain é tudo sobre Bitcoins ou Blockchain é Bitcoins

Realidade: Embora o bitcoin seja a primeira aplicação de blockchain, blockchain não é tudo sobre bitcoins. Bitcoin é uma criptomoeda baseada em blockchain onde bitcoin é o token digital e blockchain é o livro-razão. Você pode ter um blockchain sem bitcoins, mas não pode ter bitcoins sem blockchain.

O que são variantes de Blockchain?

Nesta seção do nosso tutorial de blockchain, abordaremos as diferentes variantes da tecnologia blockchain.

Blockchain público

Os livros distribuídos no blockchain público são visíveis para todos os usuários. Aqui, todo usuário é capaz de modificar e verificar os blocos presentes no blockchain. Alguns exemplos proeminentes de blockchain público são Ethereum, Factom e Bitcoin.

Blockchain Privado

Uma rede blockchain privada geralmente pertence a uma organização específica. Aqui, apenas algumas pessoas específicas da organização podem modificar os blocos de transação. Ainda assim, qualquer pessoa pode visualizar os blocos, mas não pode modificá-los. Você precisará de permissão dos usuários específicos para modificar os blocos presentes em tal rede. Blockchain e Multichain são dois exemplos proeminentes do blockchain privado.

Blockchain do Consórcio

Em uma blockchain de consórcio, apenas um grupo de pessoas ou organizações pode adicionar e verificar blocos de transação. O livro-razão em tal rede está aberto apenas a um grupo específico. É altamente seguro e é usado por organizações apenas em setores específicos. Exemplos de blockchain de consórcio são R3, Hyperledger 1.0 e Ripple.

O que são filosofias Blockchain?

Existem filosofias no blockchain:

• Blockchain permitido
• Blockchain sem permissão

A seguir estão as diferenças entre essas duas filosofias:

Blockchain permitido

Em um blockchain com permissão, você tem uma camada de controle de acesso para permitir que apenas um determinado grupo de pessoas execute algumas ações. Tal configuração mantém as atividades transacionais dos usuários da rede sob controle. Blockchains com permissão são populares entre grandes empresas devido ao seu alto nível de segurança.

Por exemplo, um provedor de serviços de TI pode implementar uma rede blockchain com permissão para registrar as informações confidenciais de seus clientes. Mesmo que alguns terceiros possam estar envolvidos nos processos de transação dessas informações, eles não devem ter acesso às informações confidenciais presentes nessas transações. Um blockchain autorizado garantiria que terceiros não pudessem acessar essas informações.

Blockchain sem permissão

Como o nome sugere, um blockchain sem permissão é o oposto de um blockchain com permissão. Ao contrário de blockchains com permissão, onde apenas algumas pessoas têm acesso ao blockchain, qualquer pessoa pode acessar o blockchain em um blockchain sem permissão.

Bitcoin e Ethereum são dois exemplos notáveis ​​de blockchains sem permissão. Aqui, a mineração Proof of Work (PoW) é necessária e o poder de hash determina o nível de confiança. O que é Prova de Trabalho? É o que discutiremos na próxima seção.

Por que o Blockchain é tão seguro? (PoW e Rede P2P Distribuída)

Já sabemos que blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações transacionais. Também sabemos que cada bloco tem um hash como sua assinatura única. No entanto, os hashes não são suficientes para manter a rede blockchain segura.

Computadores avançados podem calcular centenas de milhares de hashes em segundos e um hacker pode modificar um bloco sem permissão. Então, ele ou ela pode repetir o processo para manipular o resto do blockchain.

No entanto, o blockchain tem duas soluções para lidar com esse problema e são elas:

• Prova de Trabalho (PoW)
• Rede P2P Distribuída

Prova de Trabalho

A Prova de Trabalho é um problema computacional que requer um esforço significativo para ser resolvido. No entanto, leva muito pouco tempo para verificar os resultados deste problema em comparação com o tempo gasto para resolvê-lo.

Assim, se um hacker quiser manipular um blockchain, ele terá que realizar Proof of Work para um bloco, implementar a modificação e depois refazer todo o processo para os blocos seguintes. Combinado com hashing, o Proof of Work torna o blockchain uma solução altamente segura.

Rede P2P Distribuída

Cada blockchain tem uma rede peer-to-peer distribuída. Ele não tem uma autoridade central para gerenciar a cadeia, em vez disso, depende da rede ponto a ponto para essa tarefa.

Quando um usuário se junta à rede blockchain, ele obtém uma cópia completa da blockchain e cada computador na rede é chamado de nó. Quando um novo usuário cria um novo bloco no blockchain, ele é enviado para todos os usuários presentes na rede.

Agora, cada nó (computador) deve verificar o bloco após o qual pode ser adicionado ao blockchain. Todos os nós presentes no blockchain criam um consenso sobre quais blocos são válidos e quais não são. Se existir um bloco adulterado no blockchain, os nós o rejeitarão.

Com a rede P2P distribuída, o hacker deve agora assumir o controle de mais de 50% da rede depois de obter acesso a um bloco e refazer a Prova de Trabalho para cada bloco para manipular qualquer coisa. Devido a isso, o blockchain se torna significativamente seguro.

Como funcionam as transações Blockchain?

Discutimos que um blockchain armazena informações transacionais, mas como uma transação ocorre em um? Aqui está como:

1. Um usuário solicitaria uma transação relacionada ao blockchain específico (criptomoeda, registros, contratos, etc.).
2. A transação solicitada é enviada para todos os nós da rede ponto a ponto.
3. Os nós validam a transação e o status do usuário usando os algoritmos necessários.
4. Quando a transação é concluída, um novo bloco é adicionado ao blockchain de forma que seja inalterável e permanente.

Em conclusão, as etapas de uma transação blockchain são:

1. Solicitação
2. Transmissão
3. Validação
4. Adição

Esse processo é o mesmo para qualquer tipo de blockchain, independentemente do aplicativo para o qual é usado. Se você usa o blockchain para uma criptomoeda ou para manter registros, terá que passar por esse processo exato para adicionar um novo bloco ao blockchain. Saiba mais sobre como a tecnologia blockchain funciona.

Por que usamos Blockchain?

Há muitas vantagens em usar blockchain. Aqui estão os mais significativos:

Segurança

Com tantas provisões de segurança em vigor, o blockchain está entre as tecnologias mais seguras disponíveis para nós. Manipulá-lo é quase impossível.

Flexibilidade

Da saúde ao transporte, você pode usar blockchain em qualquer setor. Tudo o que você precisa é um conhecimento prático de blockchain e do setor em que deseja implementá-lo.

Automação

A maioria das operações em um blockchain é feita por implementações de software. Essa automação torna as redes blockchain altamente eficientes.

Transparência

Toda alteração feita no blockchain fica visível para todos os usuários que têm acesso ao mesmo. Isso mantém as coisas transparentes e aumenta a versatilidade dessa tecnologia.

Adaptação Global

Organizações em todo o mundo estão implementando ou tentando implementar blockchain de uma forma ou de outra. É uma tecnologia mundialmente reconhecida e adotada e está ganhando popularidade.

Confiabilidade

Cada parte interessada em uma transação blockchain é certificada e verificada. Isso elimina a necessidade de registros duplos e torna o processo de transação muito mais confiável.

Indo além do tutorial Blockchain para iniciantes

Nosso tutorial de blockchain para iniciantes cobre os fundamentos deste tópico. Como você já deve ter adivinhado, o blockchain é um campo vasto com muitas subseções e detalhes técnicos. Aprender sobre todos eles sozinho pode ser complicado.

A melhor maneira de aprender blockchain é fazer um curso de blockchain. Com um curso, você poderá estudar com especialistas do setor e aprender passo a passo através do currículo.

Na upGrad, oferecemos os dois cursos a seguir em tecnologia blockchain:

• Programa PG Executivo em Desenvolvimento de Software - Especialização em Blockchain
• Programa de certificação avançado em tecnologia blockchain

Oferecemos ambos os cursos em parceria com o IIIT-B. Eles estão online e cobrem os conceitos básicos e avançados de blockchain.

Você pode participar de qualquer um desses cursos, dependendo de seus objetivos e requisitos de carreira. Eles equipam você com as habilidades necessárias para que você possa entrar no setor como um profissional de blockchain.

Conclusão

Parabéns! Agora você está familiarizado com os conceitos básicos de blockchain e concluiu nosso tutorial de blockchain para iniciantes.

Blockchain é certamente uma das tecnologias mais versáteis e úteis atualmente disponíveis e agora é o melhor momento para entrar neste setor. Recomendamos verificar os cursos de blockchain se você estiver interessado em se tornar um profissional de blockchain.

Você achou este tutorial de blockchain útil? Deixe-nos saber deixando um comentário abaixo.