4. Tecnologias e Protocolos Relacionados

4.1 Criptografia e Segurança na Blockchain

A criptografia é um dos principais fatores que garantem a resiliência da blockchain a invasões e ataques maliciosos. Com isso, ela é usada para vários propósitos na blockchain, como desenvolver a troca segura de dados entre dois nós, proteger dados em contratos inteligentes e garantir a imutabilidade e segurança de registros no blockchain.

Existem três tipos de métodos principais de criptografia: simétrico, assimétrico e hash. A tecnologia blockchain usa principalmente os dois últimos métodos supracitados.

Alguns exemplos de uso dos métodos de criptografia em diferentes aspectos do blockchain, são:

• Transações entre nós (por exemplo, compra e venda de moedas e tokens): assimétrica
• Mineração/Verificação de transações: hash
• Imutabilidade/segurança de registros no blockchain: hash
• Proteção de dados em contratos inteligentes: hash

4.2 Árvore de Merkel

A Árvore de Merkle é uma estrutura que viabiliza a verificação simples da presença de uma determinada informação em um local específico, especialmente quando lidamos com um volume considerável de dados.

A ideia consiste em uma árvore composta por várias camadas, com o objetivo de conectar cada nó a uma única raiz associada a eles. Para isso, cada nó é identificado por um identificador exclusivo, conhecido como hash. Esses nós iniciais, chamados de nós folha, são então ligados a um nó superior, chamado de nó pai ou ramificação. O nó pai possui um identificador exclusivo que resulta do hash dos seus nós filhos. Esse padrão se repete até chegar ao nó raiz ou raiz Merkle, cujo hash é associado a todos os nós da árvore.

Graças a essa estrutura singular, as árvores Merkle permitem relacionar uma grande quantidade de dados a um único ponto, a Raiz Merkle. Dessa forma, para verificar a presença de uma determinada informação em uma posição específica da árvore, basta que o usuário possua o hash da raiz, fornecido por uma fonte confiável. A parte investigada só precisa enviar os hashes complementares ao longo do caminho que percorre da folha até a raiz.

Fonte: Bit2me¹

4.3 Contratos Inteligentes

Os contratos inteligentes são programas de computador que executam automaticamente os termos de um contrato quando certas condições são atendidas. Eles são executados na blockchain e são imutáveis e transparentes. Os contratos inteligentes são uma das principais aplicações da tecnologia blockchain e têm o potencial de transformar muitos setores, incluindo finanças, imóveis e saúde.

Esses são escritos em linguagens de programação específicas em diferentes redes, principalmente no mercado financeiro. Devido a sua transparência, todas as partes envolvidas no contrato podem ver e verificar as transações. Sua execução é automática também elimina a necessidade de intermediários e reduz os custos e o tempo necessários para concluir transações.

Devido às facilidades e benefícios trazidos, os contratos inteligentes tem sido usados para criar novos modelos de negócios e melhorar a eficiência e transparência das transações atuais em mercados já consolidados.

Fonte: Blockgeeks²

4.4 Protocolos

O termo "protocolo da blockchain" é usado para se referir a diversas plataformas de blockchain que podem ser utilizadas para o desenvolvimento de aplicações. Cada protocolo é projetado de acordo com os princípios fundamentais da rede, adaptando-se a aplicações e setores específicos. Abaixo estão fornecidos exemplos:

4.4.1 Hyperledger Fabric

O Hyperledger Fabric é um projeto de código aberto que oferece um conjunto de ferramentas e bibliotecas. Empresas podem utilizá-lo para criar rapidamente aplicações de blockchain privada de forma eficiente. Esse protocolo é um framework versátil, fornecendo recursos exclusivos de gerenciamento de identidades e controle de acesso. Isso o torna adequado para uma variedade de aplicações, como rastreamento e monitoramento de cadeias de suprimento, finanças comerciais, programas de fidelidade, lealdade e liquidação de ativos financeiros.

4.4.2 Ethereum

O Ethereum é uma plataforma de blockchain descentralizada de código aberto, utilizada para criar aplicações públicas. O Ethereum Enterprise foi criado para atender a casos de uso comerciais específicos. Além disso, ganhou popularidade pela criptomoeda Ether(ETH), que é a segunda maior criptomoeda em capitalização de mercado, atrás apenas do Bitcoin.

4.4.3 Corda

A Corda é um projeto de blockchain de código aberto desenvolvido para empresas. Com a Corda, é possível criar redes blockchain interoperáveis que realizam transações com rigorosa privacidade. As empresas podem aproveitar a tecnologia de contratos inteligentes para realizar transações diretas de valor. As instituições financeiras são os principais usuários da Corda.

4.4.4 Quorum

A Quorum é um protocolo de blockchain de código aberto derivado do Ethereum. Ele foi especialmente projetado para uso em redes blockchain privadas, onde um único membro possui todos os nós, ou em redes blockchain de consórcio, onde cada membro da rede possui uma parte da propriedade.

4.5 Tipos de Redes de Blockchain

Existem dois tipos principais de redes blockchain: públicas e privadas.

As redes públicas são abertas e qualquer pessoa pode participar da validação de transações e da mineração. Além disso, essas são descentralizadas e não são controladas por nenhuma instituição financeira ou governo.

As redes privadas, por outro lado, são controladas por uma única entidade, sendo principalmente empresas e organizações que desejam usar a tecnologia para melhorar a eficiência e a segurança de suas operações internas.

Ao fazer um comparativo, pode-se afirmar que as redes públicas tendem a ser mais seguras que as privadas, visto que são descentralizadas, fato que permite que não haja um ponto central de vulnerabilidade. No entanto, é notável também que as redes públicas são mais lentas e consomem mais energia.