Blockchain é a tecnologia por trás do Bitcoin. Ela funciona como um grande banco de dados em que ficam registradas todas as trocas de informações processadas por usuários de uma rede, de forma transparente e auditável.
No entanto, diferente de um livro-razão qualquer, os dados registrados na blockchain ficam guardados em blocos criptográficos, conectados entre si, formando uma corrente de blocos. Entendeu agora o porquê do nome “blockchain”?
Sua arquitetura consiste numa cadeia de blocos ordenados, cujas informações são armazenadas de forma sequencial, por meio de códigos criptográficos chamados de “hash”.
Vamos agora entender com mais detalhes como acontece esse processo de encadeamento dos blocos e porque esse processo é tão seguro.
Entendendo a segurança da blockchain
Um dos pontos fundamentais e que garantem a segurança da blockchain do Bitcoin, tornando-a praticamente impossível de ser hackeada, é que os registros das transações são imutáveis.
Logo, não é possível alterar as informações dos blocos que já foram validados na rede. A alteração de qualquer dado da cadeia de informações invalidaria todos os blocos subsequentes.
A característica de imutabilidade da rede, junto ao protocolo de prova de trabalho (proof-of-work), garantem a transparência e, sobretudo, a segurança do sistema, eliminando problemas como registros duplicados.
Por isso, vamos nos aprofundar um pouco mais sobre os conceitos básicos e mecanismos que garantem a robustez e segurança a esses sistemas inovadores.
Blockchain do Bitcoin: imutabilidade e consenso
Para que as transações, financeiras ou não, sejam validadas numa blockchain como a do Bitcoin, é preciso que os “nós” dessa rede concordem com a validade das transações e com quaisquer mudanças no “caminho” dela, bifurcações que chamamos de “forks”.
Essas bifurcações podem ser drásticas (hard forks) ou leves (soft forks).
O Ethereum Classic (ETC), por exemplo, surgiu após um hard fork da rede Ethereum (ETH). E o Bitcoin cash (BCH), após um hard fork da rede Bitcoin (BTC).
Diferente de outros registros centralizados, em que existe uma autoridade para tomar decisões ou estabelecer regras, a blockchain do Bitcoin é um exemplo de rede descentralizada, já que o seu sistema é operado por “nós” distribuídos por todo o mundo.
No caso do Bitcoin (e de algumas outras redes de criptomoedas), as validações das transações são feitas por meio de um algoritmo de consenso ou protocolo chamado de prova de trabalho (“proof of work ou PoW, na sigla em inglês).
Combinado à criptografia de chaves públicas, esse algoritmo garante a segurança do registro distribuído e deixa a rede blindada dos ataques de gasto duplo. A ideia da prova de trabalho é evitar fraudes na rede.
Para produzir uma prova de trabalho, é necessário utilizar um altíssimo poder computacional para gerar o que chamamos de hash.
Quando um bloco é gerado, os mineradores de Bitcoin aplicam uma fórmula à informação no bloco, transformando essa informação numa sequência de letras e números única chamada hash.
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Os mineradores competem para adicionar registros de transações à blockchain e receberem uma recompensa em Bitcoin. Para isso, eles usam seu altíssimo poder computacional para resolver mais rapidamente complexos cálculos matemáticos.
Uma vez resolvida a prova de trabalho (PoW), o novo bloco é adicionado ao blockchain e propagado na rede. Juntos, o consenso e a imutabilidade estruturam a segurança de dados das redes blockchain.
Os algoritmos de consenso garantem que as regras do sistema serão seguidas e que todos os “nós” da rede concordam com o seu estado atual. E a imutabilidade garante a integridade desses registros de dados e transações, antes que cada novo bloco seja transmitido à rede.
O papel da criptografia na segurança da blockchain
A função criptográfica fundamental para garantir a segurança dos dados de uma rede blockchain é chamada de “hashing“.
O hashing é todo o processo por meio do qual o algoritmo conhecido como “função hash” recebe um input (entrada) de dados de qualquer tamanho e retorna um output (saída) que contém um valor de comprimento fixo.
Nas redes blockchain, os hashes são utilizados como um identificador de um bloco.
Como já falamos neste artigo, o hash de cada bloco é gerado a partir do hash do bloco anterior, para garantir a segurança e a imutabilidade da blockchain.
Na prática, o algoritmo de prova de trabalho usa uma função hash chamada SHA-256. Ela recebe a entrada de dados e retorna um hash de 256 bits ou 64 caracteres.
Assim, a criptografia é capaz de garantir tanto a segurança do registro das transações como a das carteiras usadas para armazenar criptomoedas.
As chaves públicas e privadas permitem que os usuários recebam e enviem pagamentos, via blockchain, por meio da criptografia de chave pública ou criptografia assimétrica.
As chaves privadas funcionam como assinaturas digitais para as transações, tornando possível autenticar que você é o dono daquelas moedas que deseja enviar a alguma carteira. Elas funcionam como uma espécie de senha de banco e só você deve possuir esta informação.
Já as chaves públicas funcionam como uma espécie de número da conta e agência bancária. Da mesma forma que as privadas, elas também são uma sequência de 256 bits.
No entanto, como todas as transações feitas na blockchain do Bitcoin são públicas, as pessoas deixaram de usar a chave pública como endereço e o padrão agora é usar uma sequência alfanumérica de 32 dígitos (160 bits).
Essa sequência é chamada de “endereço público” ou “endereço Bitcoin” e é derivada diretamente da chave pública, através de uma complexa função matemática.
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