Como funciona a Blockchain?
Explorar as tecnologias por trás da blockchain: criptografia, mecanismo de consenso e nós.
Introdução
No último capítulo, apresentámos o que é a blockchain, como surgiu e por que é importante. Neste capítulo, vamos explorar como funciona a “blockchain”. Este é um problema relacionado com tecnologias como a criptografia e mecanismos de consenso.
Criptografia
A Blockchain é aberta, transparente e imutável, mas se alguém enviar aleatoriamente registros de transações erradas para a blockchain, certamente causará problemas. Portanto, o método de criptografia é bastante importante.
Cada dado na cadeia é “bloqueado” pela “chave pública”. Para verificar os dados, o primeiro passo é “inserir” a chave pública na fechadura para verificar se pode ser desencriptada.
Criptografia assimétrica: chaves pública e privada
Antes de avançarmos para a criptografia assimétrica, vamos começar com a criptografia simétrica. Na criptografia simétrica, a mesma chave é usada tanto para a encriptação como para a desencriptação.
Então, o que é a “encriptação assimétrica”? Ela utiliza duas senhas, que chamamos de “chave pública” e “chave privada”.
A chave privada é muito importante. É como a senha da sua conta pessoal e não deve ser partilhada com mais ninguém; a chave pública é disponibilizada a qualquer pessoa e é usada para descriptografar ficheiros assinados pela chave privada.
Como já sabemos, a blockchain é composta por muitos “blocos” conectados em sequência, e as operações geradas em cada cadeia precisam ser verificadas e encriptadas através das chaves públicas e privadas.
Ao iniciar uma transação, você precisa assinar os dados usando a chave privada. Para que outras pessoas na blockchain possam ler o conteúdo dos dados, elas precisam usar a outra chave - a chave pública - para acessá-la.
Mecanismo de consenso
Além dos nós, também são necessários certos mecanismos de consenso para verificar a legitimidade dos dados enviados para a blockchain e garantir que todos os participantes na rede blockchain estejam atualizados com as informações corretas e cheguem a um consenso. Cada mecanismo de consenso adota algoritmos diferentes e tem suas próprias vantagens.
Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) são os dois mecanismos de consenso mais comuns
O mecanismo de consenso mais comum é PoW, que requer que os mineiros resolvam quebra-cabeças criptográficos complexos para adicionar blocos à blockchain. O BTC, a maior criptomoeda em termos de capitalização de mercado, adota a prova de trabalho. O Bitcoin está em circulação há mais de 13 anos, com a sua segurança sendo verdadeiramente comprovada. Por outro lado, o Bitcoin é bastante controverso devido ao seu elevado consumo de energia e problemas de escalabilidade.
Proof of Stake (PoS), criado mais tarde, é considerado uma alternativa mais eficiente e segura ao PoW. Tem ganho popularidade ao longo dos anos. Deve ser admitido que, como o primeiro algoritmo de consenso, o PoW está um pouco desatualizado.
O Ethereum, com o ecossistema mais próspero e inúmeras aplicações, completou A Fusão em setembro de 2022, assinalando a transição oficial de PoW para PoS. Depois disso, apostar em ETH torna-se o único método para participar na validação, substituindo a mineração PoW que consome poder de computação. Desta forma, o Ethereum pode garantir tanto a sustentabilidade como a segurança, o que prepara soluções futuras de escalonamento.
O mecanismo de consenso é crucial para a segurança e integridade da rede blockchain. Ao garantir que todos os participantes tenham a mesma opinião sobre o livro-razão público, o algoritmo de consenso protege a rede de ações maliciosas e garante que apenas transações válidas e legítimas sejam adicionadas ao blockchain.
Quem está a garantir a segurança da rede
Ao contrário dos bancos que utilizam terceiros para verificar transações, as blockchains (como Bitcoin e Ethereum) utilizam redes de computadores distribuídas pelo mundo para verificar a autenticidade das transações. Essas redes de computadores são chamadas de nós ou mineradores.
Os nós são papéis-chave na manutenção da operação da blockchain
Os nós desempenham um papel crítico na gravação, verificação e processamento de todos os dados na blockchain. Permite pagamentos de peer-to-peer usando criptomoedas como BTC e ETH de forma anônima e segura. Também ajuda as dApps a realizar transações mais complexas.
Os nós são vitais em qualquer rede blockchain. Eles são como "guardiões" que estão constantemente monitorizando vários comportamentos na cadeia para distinguir entre transações "legítimas" e transações "falsas", evitando assim que dados incorretos sejam registados.
Principais conclusões
Uma Blockchain consiste numa sequência de blocos. Cada bloco contém o valor hash, timestamp e dados da transação do bloco anterior.
Diferentes blockchains adotam diferentes mecanismos de consenso para verificar a legitimidade dos dados enviados. Os mais comumente usados são PoW e PoS.
A blockchain Ethereum mudou de PoW para PoS em setembro de 2022, substituindo o método de mineração de energia computacional pelo mais eficiente e económico ETH staking, estabelecendo uma base para futuras soluções de escalabilidade.
Os nós desempenham papéis importantes na manutenção do funcionamento do sistema blockchain. Eles são responsáveis por registar, verificar e processar todos os dados.
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Leçon 1:O que é a blockchain
Leçon 2:Como funciona a Blockchain?
Leçon 3:Trilema de blockchain: escalabilidade, descentralização, segurança
Leçon 4:Tipos de Blockchain
Leçon 5:A Segurança da Blockchain
Leçon 6:Aplicações revolucionárias e cenários inovadores
Como funciona a Blockchain?
Explorar as tecnologias por trás da blockchain: criptografia, mecanismo de consenso e nós.
Introdução
No último capítulo, apresentámos o que é a blockchain, como surgiu e por que é importante. Neste capítulo, vamos explorar como funciona a “blockchain”. Este é um problema relacionado com tecnologias como a criptografia e mecanismos de consenso.
Criptografia
A Blockchain é aberta, transparente e imutável, mas se alguém enviar aleatoriamente registros de transações erradas para a blockchain, certamente causará problemas. Portanto, o método de criptografia é bastante importante.
Cada dado na cadeia é “bloqueado” pela “chave pública”. Para verificar os dados, o primeiro passo é “inserir” a chave pública na fechadura para verificar se pode ser desencriptada.
Criptografia assimétrica: chaves pública e privada
Antes de avançarmos para a criptografia assimétrica, vamos começar com a criptografia simétrica. Na criptografia simétrica, a mesma chave é usada tanto para a encriptação como para a desencriptação.
Então, o que é a “encriptação assimétrica”? Ela utiliza duas senhas, que chamamos de “chave pública” e “chave privada”.
A chave privada é muito importante. É como a senha da sua conta pessoal e não deve ser partilhada com mais ninguém; a chave pública é disponibilizada a qualquer pessoa e é usada para descriptografar ficheiros assinados pela chave privada.
Como já sabemos, a blockchain é composta por muitos “blocos” conectados em sequência, e as operações geradas em cada cadeia precisam ser verificadas e encriptadas através das chaves públicas e privadas.
Ao iniciar uma transação, você precisa assinar os dados usando a chave privada. Para que outras pessoas na blockchain possam ler o conteúdo dos dados, elas precisam usar a outra chave - a chave pública - para acessá-la.
Mecanismo de consenso
Além dos nós, também são necessários certos mecanismos de consenso para verificar a legitimidade dos dados enviados para a blockchain e garantir que todos os participantes na rede blockchain estejam atualizados com as informações corretas e cheguem a um consenso. Cada mecanismo de consenso adota algoritmos diferentes e tem suas próprias vantagens.
Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) são os dois mecanismos de consenso mais comuns
O mecanismo de consenso mais comum é PoW, que requer que os mineiros resolvam quebra-cabeças criptográficos complexos para adicionar blocos à blockchain. O BTC, a maior criptomoeda em termos de capitalização de mercado, adota a prova de trabalho. O Bitcoin está em circulação há mais de 13 anos, com a sua segurança sendo verdadeiramente comprovada. Por outro lado, o Bitcoin é bastante controverso devido ao seu elevado consumo de energia e problemas de escalabilidade.
Proof of Stake (PoS), criado mais tarde, é considerado uma alternativa mais eficiente e segura ao PoW. Tem ganho popularidade ao longo dos anos. Deve ser admitido que, como o primeiro algoritmo de consenso, o PoW está um pouco desatualizado.
O Ethereum, com o ecossistema mais próspero e inúmeras aplicações, completou A Fusão em setembro de 2022, assinalando a transição oficial de PoW para PoS. Depois disso, apostar em ETH torna-se o único método para participar na validação, substituindo a mineração PoW que consome poder de computação. Desta forma, o Ethereum pode garantir tanto a sustentabilidade como a segurança, o que prepara soluções futuras de escalonamento.
O mecanismo de consenso é crucial para a segurança e integridade da rede blockchain. Ao garantir que todos os participantes tenham a mesma opinião sobre o livro-razão público, o algoritmo de consenso protege a rede de ações maliciosas e garante que apenas transações válidas e legítimas sejam adicionadas ao blockchain.
Quem está a garantir a segurança da rede
Ao contrário dos bancos que utilizam terceiros para verificar transações, as blockchains (como Bitcoin e Ethereum) utilizam redes de computadores distribuídas pelo mundo para verificar a autenticidade das transações. Essas redes de computadores são chamadas de nós ou mineradores.
Os nós são papéis-chave na manutenção da operação da blockchain
Os nós desempenham um papel crítico na gravação, verificação e processamento de todos os dados na blockchain. Permite pagamentos de peer-to-peer usando criptomoedas como BTC e ETH de forma anônima e segura. Também ajuda as dApps a realizar transações mais complexas.
Os nós são vitais em qualquer rede blockchain. Eles são como "guardiões" que estão constantemente monitorizando vários comportamentos na cadeia para distinguir entre transações "legítimas" e transações "falsas", evitando assim que dados incorretos sejam registados.
Principais conclusões
Uma Blockchain consiste numa sequência de blocos. Cada bloco contém o valor hash, timestamp e dados da transação do bloco anterior.
Diferentes blockchains adotam diferentes mecanismos de consenso para verificar a legitimidade dos dados enviados. Os mais comumente usados são PoW e PoS.
A blockchain Ethereum mudou de PoW para PoS em setembro de 2022, substituindo o método de mineração de energia computacional pelo mais eficiente e económico ETH staking, estabelecendo uma base para futuras soluções de escalabilidade.
Os nós desempenham papéis importantes na manutenção do funcionamento do sistema blockchain. Eles são responsáveis por registar, verificar e processar todos os dados.
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