Tutorial do Blockchain: Aprenda a tecnologia do Blockchain (exemplos)

O que é Blockchain?

Blockchain pode ser definido como uma cadeia de blocos que contém informações. A técnica destina-se a registrar a data e hora de documentos digitais de forma que não seja possível retrocedê-los ou moderá-los. O objetivo do blockchain é resolver o problema de registros duplos sem a necessidade de um servidor central.

O blockchain é usado para a transferência segura de itens como dinheiro, propriedade, contratos, etc., sem a necessidade de um intermediário de terceiros, como banco ou governo. Uma vez que os dados são registrados dentro de um blockchain, é muito difícil alterá-los.

O blockchain é um protocolo de software (como o SMTP é para e-mail). No entanto, o Blockchains não poderia ser executado sem a Internet. É também chamada de meta-tecnologia, pois afeta outras tecnologias. É composto por várias partes: um banco de dados, aplicativo de software, alguns computadores conectados, etc.

Às vezes, o termo usado para Bitcoin Blockchain ou The Ethereum Blockchain e às vezes são outras moedas virtuais ou tokens digitais. No entanto, a maioria deles está falando sobre os livros-razão distribuídos.

Neste tutorial do Blockchain para iniciantes, você aprenderá os fundamentos do Blockchain como:

O que Blockchain NÃO é!

  • Blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás do Bitcoin
  • Bitcoin é o token digital e o blockchain é o livro-razão para rastrear quem possui os tokens digitais
  • Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas pode ter blockchain sem Bitcoin.

Arquitetura Blockchain

Agora, neste tutorial de tecnologia Blockchain, vamos estudar a arquitetura Blockchain, entendendo seus vários componentes:

O que é um bloco?

Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações. Os dados armazenados dentro de um bloco dependem do tipo de blockchain.

Por exemplo, um bloco de bitcoins contém informações sobre o remetente, receptor, número de bitcoins a serem transferidos.

Bloco Bitcoin

O primeiro bloco da cadeia é chamado de Bloco de gênese . Cada novo bloco da cadeia está vinculado ao bloco anterior.

Compreendendo SHA256 - Hash

Um bloco também possui um hash. A pode ser entendido como uma impressão digital única para cada bloco. Ele identifica um bloco e todo o seu conteúdo e é sempre único, como uma impressão digital. Assim, uma vez que um bloco é criado, qualquer mudança dentro do bloco fará com que o hash mude.

O que é SHA256 Hash

Portanto, o hash é muito útil quando você deseja detectar alterações nas interseções. Se a impressão digital de um bloco muda, ela não permanece o mesmo bloco.

Cada bloco tem

  1. Dados
  2. Cerquilha
  3. Hash do bloco anterior

Considere o exemplo a seguir, onde temos uma cadeia de 3 blocos. O 1stbloco não tem predecessor. Portanto, não contém o bloco anterior. O bloco 2 contém um hash do bloco 1. Enquanto o bloco 3 contém um hash do bloco 2.

Portanto, todos os blocos contêm hashes de blocos anteriores. Esta é a técnica que torna um blockchain tão seguro. Vamos ver como isso funciona -

Suponha que um invasor seja capaz de alterar os dados presentes no Bloco 2. Correspondentemente, o Hash do Bloco também muda. Mas, o Bloco 3 ainda contém o antigo Hash do Bloco 2. Isso torna o Bloco 3 e todos os blocos subsequentes inválidos, pois eles não têm o hash correto do bloco anterior.

Portanto, alterar um único bloco pode rapidamente tornar todos os blocos seguintes inválidos.

Prova de Trabalho

Hashes são um mecanismo excelente para evitar a moderação, mas os computadores hoje em dia são de alta velocidade e podem calcular centenas de milhares de hashes por segundo. Em questão de poucos minutos, um invasor pode adulterar um bloco e, em seguida, recalcular todos os hashes de outros blocos para tornar o blockchain válido novamente.

Para evitar o problema, os blockchains usam o conceito de Prova de Trabalho. É um mecanismo que retarda a criação dos novos blocos.

Uma prova de trabalho é um problema computacional que exige muito esforço para ser resolvido. Mas o tempo necessário para verificar os resultados do problema computacional é muito menor em comparação com o esforço necessário para resolver o próprio problema computacional.

No caso do Bitcoin, leva quase 10 minutos para calcular a prova de trabalho necessária para adicionar um novo bloco à cadeia. Considerando nosso exemplo, se um hacker quisesse alterar os dados no Bloco 2, ele precisaria realizar uma prova de trabalho (o que levaria 10 minutos) e só então fazer as alterações no Bloco 3 e em todos os blocos subsequentes.

Esse tipo de mecanismo torna bastante difícil adulterar os blocos, portanto, mesmo que adultere um único bloco, será necessário recalcular a prova de trabalho para todos os blocos seguintes. Assim, o mecanismo de hash e prova de trabalho torna um blockchain seguro.

Rede P2P Distribuída

No entanto, existe mais um método que é usado pelos blockchains para se protegerem, que é sendo distribuído. Em vez de usar uma entidade central para gerenciar a cadeia, os Blockchains usam uma rede peer-peer distribuída e todos têm permissão para entrar. Quando alguém entra nesta rede, ele obterá a cópia completa do blockchain. Cada computador é chamado de nó.

Vamos ver o que acontece quando qualquer usuário cria um novo bloco. Este novo bloco é enviado a todos os usuários da rede. Cada nó precisa verificar o bloco para ter certeza de que ele não foi alterado. Após a verificação completa, cada nó adiciona este bloco ao seu blockchain.

Todos esses nós nesta rede criam um consenso . Eles concordam sobre quais blocos são válidos e quais não são. Os nós na rede rejeitarão os blocos adulterados.

Então, para adulterar com sucesso um blockchain

  1. Você precisará adulterar todos os blocos da corrente
  2. Refazer a prova de trabalho para cada bloco
  3. Assuma o controle de mais de 50% da rede ponto a ponto.

Depois de fazer tudo isso, seu bloqueio adulterado será aceito por todos os outros. Esta é uma tarefa quase impossível. Conseqüentemente, Blockchains são tão seguros. A seguir, neste tutorial de desenvolvimento de Blockchain para iniciantes, aprenderemos como uma transação Blockchain funciona.

Como funciona a transação Blockchain?

Processo de transação blockchain

Passo 1) Alguém solicita uma transação. A transação pode envolver criptomoeda, contratos, registros ou outras informações.

Passo 2) A transação solicitada é transmitida a uma rede P2P com a ajuda de nós.

Etapa 3) A rede de nós valida a transação e o status do usuário com a ajuda de algoritmos conhecidos.

Passo 4) Assim que a transação for concluída, o novo bloco é adicionado ao blockchain existente. De tal forma que seja permanente e inalterável.

Por que precisamos do Blockchain?

Aqui estão alguns motivos pelos quais a tecnologia Blockchain se tornou tão popular.

Resiliência: Blockchains é freqüentemente uma arquitetura replicada. A cadeia ainda é operada pela maioria dos nós no caso de um ataque massivo contra o sistema.

Redução de tempo: No setor financeiro, o blockchain pode desempenhar um papel vital, permitindo a liquidação mais rápida de negociações, uma vez que não precisa de um longo processo de verificação, liquidação e compensação porque uma única versão dos dados acordados do livro razão de ações está disponível entre todos porta-pilhas.

Confiabilidade: O Blockchain certifica e verifica as identidades das partes interessadas. Isso remove registros duplos, reduzindo as taxas e acelera as transações.

Transações imutáveis: Ao registrar as transações em ordem cronológica, o Blockchain atesta a inalterabilidade de todas as operações, o que significa que quando qualquer novo bloco foi adicionado à cadeia de livros, ele não pode ser removido ou modificado.

Prevenção de fraude: Os conceitos de informação compartilhada e consenso evitam possíveis perdas por fraude ou peculato. Em indústrias baseadas em logística, o blockchain como mecanismo de monitoramento atua para reduzir custos.

Segurança: Atacar um banco de dados tradicional é derrubar um alvo específico. Com a ajuda da Distributed Ledger Technology, cada parte mantém uma cópia da cadeia original, para que o sistema permaneça operante, mesmo que o grande número de outros nós caia.

Transparência: As alterações nas cadeias de bloqueio públicas podem ser visualizadas publicamente por todos. Isso oferece maior transparência e todas as transações são imutáveis.

Colaboração - Permite que as partes negociem diretamente entre si, sem a necessidade de mediar terceiros.

Descentralizado: Existem regras padrão sobre como cada nó troca as informações do blockchain. Este método garante que todas as transações sejam validadas e todas as transações válidas sejam adicionadas uma a uma.

Versões Blockchain

Agora, neste tutorial de desenvolvimento do Blockchain, vamos aprender sobre as versões do Blockchain.

Versões Blockchain

Blockchain 1.0: Moeda

A implementação da DLT (tecnologia de razão distribuída) levou à sua primeira e óbvia aplicação: criptomoedas. Isso permite transações financeiras com base na tecnologia blockchain. É usado em moeda e pagamentos. Bitcoin é o exemplo mais proeminente neste segmento.

Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes

Os novos conceitos-chave são Smart Contracts, pequenos programas de computador que 'vivem' no blockchain. Eles são programas de computador gratuitos que são executados automaticamente e verificam as condições definidas anteriormente, como facilitação, verificação ou aplicação. É usado como substituto dos contratos tradicionais.

Blockchain 3.0: DApps:

DApps é uma abreviatura de aplicativo descentralizado. Ele tem seu código de back-end em execução em uma rede ponto a ponto descentralizada. Um DApp pode ter código de exemplo de front-end Blockchain e interfaces de usuário escritas em qualquer linguagem que possa fazer uma chamada para seu back-end, como um Apps tradicional.

Variantes Blockchain

Público:

Nesse tipo de blockchains, os livros-razão são visíveis para todos na internet. Ele permite que qualquer pessoa verifique e adicione um bloco de transações ao blockchain. As redes públicas têm incentivos para as pessoas entrarem e o uso é gratuito. Qualquer pessoa pode usar uma rede blockchain pública.

Privado:

O blockchain privado está dentro de uma única organização. Ele permite que apenas pessoas específicas da organização verifiquem e adicionem blocos de transação. No entanto, em geral, todos os usuários da Internet têm permissão para visualizar.

Consórcio:

Nesta variante do Blockchain, apenas um grupo de organizações pode verificar e adicionar transações. Aqui, o razão pode ser aberto ou restrito a grupos selecionados. O blockchain do consórcio é usado entre organizações. É controlado apenas por nós pré-autorizados.

Casos de uso de blockchain

A tecnologia Blockchain é amplamente utilizada em diferentes setores, conforme apresentado na tabela a seguir.

SetorUso

Mercados

  • Faturamento, monitoramento e transferência de dados
  • Gerenciamento de cotas na rede da cadeia de suprimentos

Setor governamental

  • Serviços de governança personalizados transnacionais
  • Votação, proposições de vínculo P2P,
  • Digitalização de documentos / contratos e comprovação de propriedade para transferências
  • Registrar e identificar
  • Tele-procurador
  • Registro e troca de IP
  • Recibos de impostos Notariado e registro de documentos

IOT

  • Redes de sensores agrícolas e drones
  • Redes domésticas inteligentes
  • Smartcity integrado.
  • Sensores de casa inteligentes
  • Carro autônomo
  • Robôs personalizados, componente robótico
  • Drones personalizados
  • Assistentes Digitais

Saúde

  • Gestão de dados
  • Bancos de dados universais de saúde EMR
  • QS Data Commons
  • Analitos de fluxo de dados de grande saúde
  • Carteira digital de saúde propriedade inteligente
  • Token de saúde
  • Contratos de desenvolvimento pessoal

Ciência e Arte

  • Supercomputação
  • Análise de multidão
  • Recursos P2P
  • Serviços digitais de adaptação à mente

Contabilidade Finanças

  • Pagamento em moeda digital
  • Pagamentos e remessas
  • Mercados de capitais desarticulados usando uma rede do computador no Blockchain
  • Contabilidade interdivisional
  • Compensação e negociação e derivativos
  • Escrituração

Casos de uso de blockchain importantes na vida real

1. Dubai: a cidade inteligente

No ano de 2016, o escritório inteligente de Dubai introduziu a estratégia Blockchain. Usando essa tecnologia, os empreendedores e desenvolvedores serão capazes de se conectar com investidores e empresas líderes. O objetivo é implementar um sistema básico de blockchain que favoreça o desenvolvimento de vários tipos de indústrias para fazer de Dubai 'a cidade mais feliz do mundo'.

2. Incentivar a retenção de clientes

O Incent é CRaaS (Retenção de consumidor como serviço) baseado na tecnologia Blockchain. É um programa de fidelidade que se baseia na geração de tokens para negócios afiliados à sua rede relacionada. Nesse sistema, o blockchain é trocado instantaneamente, podendo ser armazenado em portfólios digitais do telefone do usuário ou acessado pelo navegador.

3. Blockchain para Ajuda Humanitária

Em janeiro de 2017, o programa alimentar mundial das nações unidas iniciou um projeto chamado ajuda humanitária. O projeto foi desenvolvido em áreas rurais da região de Sindh, no Paquistão. Utilizando a tecnologia Blockchain, os beneficiários recebem dinheiro, alimentos e todo tipo de transações são cadastrados em uma blockchain para garantir a segurança e transparência desse processo.

Criptomoeda Bitcoin: aplicativo mais popular do Blockchain

O que é criptomoeda?

Uma criptomoeda é um meio de troca como as moedas tradicionais, como o USD, mas é projetada para trocar a informação digital por meio de um processo possibilitado por certos princípios de criptografia. Uma criptomoeda é uma moeda digital e é classificada como um subconjunto de moedas alternativas e moedas virtuais.

A criptomoeda é um instrumento de suporte baseado em criptografia digital. Nesse tipo de criptomoeda, o detentor da moeda possui a propriedade. Nenhum outro registro foi mantido quanto à identidade do proprietário. No ano de 1998, Wei Dai publicou 'B-Money', um sistema de caixa eletrônico distribuído anônimo.

O que é Bitcoin?

Bitcoin foi lançado em 2009 por uma pessoa desconhecida chamada Satoshi Nakamoto. Bitcoin é uma tecnologia ponto a ponto que não é governada por nenhuma autoridade central ou bancos. Atualmente, a emissão de Bitcoins e o gerenciamento de transações são realizados de forma coletiva na rede. Atualmente, é a criptomoeda dominante do mundo. É open source e projetado para o público em geral, o que significa que ninguém possui o controle do Bitcoin. Na verdade, existem apenas 21 milhões de Bitcoins emitidos. Atualmente, o Bitcoin tem uma capitalização de mercado de US $ 12 bilhões.

Qualquer pessoa pode usar bitcoin sem pagar nenhuma taxa de processo. Se você estiver lidando com Bitcoin, o remetente e o destinatário transacionam diretamente, sem usar terceiros.

BlockChain e Bitcoin:

O blockchain é a tecnologia por trás do Bitcoin. Bitcoin é o token digital e o blockchain é o livro-razão que mantém o controle de quem possui os tokens digitais. Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas pode ter blockchain sem Bitcoin.

Outras criptomoedas proeminentes

  • Ethereum
  • Bitcoin Cash
  • Ondulação
  • Litecoin

Blockchain vs. banco de dados compartilhado

Blockchain vs banco de dados compartilhado

ParâmetrosBlockchainBanco de dados compartilhado

Operações

Inserir

Criar / ler / atualizar e excluir

Replicação

Replicação completa em todos os pares

Senhor de escravos

Multi-master

Consenso

A maioria dos pares concorda com o resultado das transações.

Transações distribuídas realizadas em duas fases: commit e Paxos.

Validação

Regras globais aplicadas em todo o sistema blockchain.

Oferece apenas restrições de integridade local

Desintermediação

É permitido com blockchain.

Não permitido.

Confidencialidade

Totalmente confidencial

Não totalmente confidencial

Robustez

Tecnologia totalmente robusta.

Não totalmente robusto.

Mitos sobre Blockchain

MitoRealidade

Isso resolve todos os problemas

Não, é apenas um banco de dados

Tecnologia confiável

Pode mudar a confiança e também espalhar a confiança

Seguro

Concentra-se na integridade e não na confidencialidade

Contratos inteligentes são sempre legais

Ele apenas executa partes de alguns contratos legais

Imutável

Ele só oferece imutabilidade probabilística

Precisa desperdiçar eletricidade

Blockchains emergentes são eficientes

É inerentemente invendável

Blockchains emergentes são escalonáveis

Limitações da tecnologia Blockchain

Agora, neste tutorial de Blockchain para iniciantes, aprenderemos sobre as limitações da tecnologia Blockchain:

Custos mais altos: Os nós buscam recompensas mais altas para concluir transações em uma empresa que trabalha com o princípio de oferta e demanda

Transações mais lentas: Os nós priorizam as transações com maiores recompensas, acumulação de acúmulos de transações

Razão menor: Não é possível fazer uma cópia completa do Blockchain, o que pode afetar a imutabilidade, o consenso, etc.

Custos de transação, velocidade da rede: O custo das transações do Bitcoin é bastante alto, depois de ser considerado 'quase gratuito' nos primeiros anos.

Risco de erro: Sempre existe o risco de erro, desde que o fator humano esteja envolvido. No caso de um blockchain servir como banco de dados, todos os dados recebidos devem ser de alta qualidade. No entanto, o envolvimento humano pode resolver o erro rapidamente.

Desperdício: Cada nó que executa o blockchain deve manter o consenso em todo o blockchain. Isso oferece um tempo de inatividade muito baixo e torna os dados armazenados no blockchain para sempre imutáveis. No entanto, tudo isso é um desperdício, porque cada nó repete uma tarefa para chegar a um consenso.

Blockchain Council

Blockchain Council fornece certificação para blockchain, que é especialmente projetada para pessoas que desejam fazer carreira no domínio blockchain. Esta certificação requer conhecimento profundo do conceito central de blockchain. Ele se concentra em aplicativos Corda, Smart Contracts, Hyperledger e Quorum.

A certificação do Blockchain Council pode ser útil para trabalhar em setores como marketing digital, saúde, cadeia de suprimentos, etc. O treinamento e a certificação dados por esta organização são úteis para várias empresas, negócios e desenvolvedores. Isso resulta no uso da tecnologia Blockchain no sistema de trabalho centralizado e tradicional.

A seguir estão os certificados fornecidos pelo Blockchain Council:

  • Um especialista certificado em Blockchain
  • Especialista Certificado em Corda
  • Arquiteto Corda Certificado
  • Desenvolvedor certificado em Blockchain
  • Profissional certificado de segurança BlockChain
  • Desenvolvedor certificado de contrato inteligente
  • Especialista Certificado em Bitcoin
  • Especialista certificado em Ethereum

Resumo

  • Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações
  • O blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás do Bitcoin
  • Cada bloco contém hash.
  • Cada bloco tem um hash do bloco anterior
  • Blockchain requer prova de trabalho antes de um novo bloco ser adicionado
  • O banco de dados do blockchain é perturbado entre vários pares e não é centralizado.
  • A tecnologia da cadeia de blocos é resiliência, descentralização, redução de tempo, confiável e oferece transições inalteráveis
  • Três versões do Blockchain são Blockchain 1.0: Moeda, Blockchain 2.0: Smart Contracts e Blockchain 3.0: DApps
  • O blockchain está disponível em três variantes diferentes 1) Público 2) Privado 3) Consórcio
  • Custo mais alto, transações mais lentas, livro-razão pequeno, o risco de erro são algumas das desvantagens do uso dessa tecnologia
  • Dubai - a cidade inteligente, retenção de clientes de incentivo e Blockchain para ajuda humanitária são os casos de uso da vida real do Blockchain
  • Bitcoin usa tecnologia blockchain que não é governada por nenhuma autoridade central ou bancos