Vou utilizar uma analogia entre a cadeia de blocos da blockchain e os Vagões de um Comboio de carga, porque é o exemplo que encontrei que melhor me permite explicar de forma clara e simples o conceito algo complexo da Blockchain.
Quando comecei a dar os meus primeiros passos neste Mundo criptográfico, este foi de facto dos conceitos mais difíceis de interiorizar e entender uma vez que cada explicação que lia ou ouvia ou era demasiado complexa ou incompleta pelo que levei algum tempo a entender todos os detalhes mais importantes da Blockchain e do seu funcionamento.
Portanto quando comecei a explorar esta analogia achei que de facto, até ao momento, é a forma mais simples de eu poder passar estes conceitos.
Vamos lá a isso então !!!
Em primeiro lugar é importante ter claro que uma Blockchain é um Banco de Dados que se encontra agrupado em Blocos e interligado de forma sucessiva, respeitando a ordem de conexão ao bloco anterior, ou seja o Bloco 35 da Blockchain encontra-se conectado ao Bloco 34 e não ao Bloco 12 por exemplo.
Então se passarmos para a analogia dos Vagões do Comboio de carga, podemos dizer que cada Vagão é um dos Blocos da Blockchain.
O que encontramos neste “Vagão”?
A Barra Horizontal Roxa pretende representar o HASH (já explicarei adiante) que vem do Bloco anterior, neste caso, do Bloco 002 e que serviu para “selar” o Vagão/Bloco 002;
A Barra Horizontal Azul pretende representar o HASH (já explicarei adiante) que vai ser “herdado” pelo Bloco seguinte, neste caso, do Bloco 004 e que “selou” o Bloco 003;
A Lista presente no meio do Vagão, refere-se ao “Manifesto de Carga” do Vagão onde constam todas as informações de todas as “Mercadorias” carregadas neste Vagão, por exemplo:
3 Unidades do Bem A
7 Unidades do Bem D
8 Unidades do Bem Z
5 Unidades do Bem T
4 Unidades do Bem F
NOTA: o aspeto deste Selo/Hash será um código alfanumérico com o seguinte aspeto: 5648e119ad950df20cde41aa4bbca831b6cd1ff5942ba31ae5015c3e5243e2c5
O que no caso da nossa Blockchain serão as informações relacionadas com as transações registadas.
Finalmente os sinais constantes do lado esquerdo e lado direito do Vagão querem representar o “engate” específico que vai permitir do lado esquerdo, o Vagão 2 (e só esse) ligar-se ao Vagão 3 e do lado direito, o Vagão 4 (e só esse) ligar-se da mesma forma ao Vagão 3 (já irás entender melhor o porquê de todos estes símbolos para melhor explicar a Blockchain e o seu funcionamento)
Quando um Vagão se encontra lotado, surge então um novo Vagão de Carga que irá receber a nova carga (no nosso caso as novas transações), tendo-se então uma sequência de vagões como mostra a figura abaixo
Este conjunto de Vagões/Blocos interligados constitui aquilo a que por vezes já deves ter ouvido chamar de LEDGER ou o Livro Razão, onde constam então todas as informações deste Comboio ou da nossa Blockchain.
Cada Bloco ao ser Fechado e Selado com o seu código respetivo HASH (código único em todo o Mundo) passa então a ser algo imutável e só poderá ser sujeito a alguma tentativa de alteração, através de um ataque concertado de algum Hacker (pirata informático).
No entanto, caso isso aconteça – o que é raro e bastante difícil – vão surgir vários problemas/dificuldades que provavelmente serão incrivelmente difíceis de ultrapassar senão impossíveis, mas expliquemos.
Caso haja uma alteração ao “Manifesto de Carga” do Vagão 003 em que alguém pretende que a primeira linha deste Manifesto passe de
- 3 Unidades do Bem A
Para
- 7 Unidades do Bem A
O Selo/Hash que estava atribuído foi corrompido e será alterado com outra sequência alfanumérica distinta – Hash Distinto – daquela que lhe tinha sido atribuída de forma aleatória, aquando da Mineração original desse Bloco.
Este Bloco tem que voltar então a ser potencialmente sujeito a nova Mineração, no entanto surgem agora as dificuldades associadas à complexidade e extensão da Blockchain em causa, bem como da quantidade de nós da rede de validação/mineração.
Vou então tentar explicar de forma simples:
Como a extensão da Blockchain pode dificultar um potencial ataque?
Conforme explicado no início deste tema, existe uma “herança” do Hash do Bloco anterior para o Bloco subsequente e essa é uma característica que se repete a cada novo Bloco Minerado.
Então caso esta alteração surgisse no Bloco 003, todos os Blocos subsequentes teriam que ser alterados um a um, num efeito cascata, alterando o “Selo” da cada um dos “Vagões” de todo este “Comboio”.
Sendo assim, facilmente se compreende que à medida que a Blockchain adiciona novos Blocos, adiciona segurança e adiciona dificuldade a um potencial ataque Hacker. Essa é umas das razões pelas quais a Blockchain de Bitcoin é tão segura.
INFO: Por exemplo a Blockchain da Bitcoin, ao ritmo de 210.000 Blocos Minerados a cada Halving, já vai com mais de 745.000 Blocos Minerados (podes ver o valor atualizado aqui https://blockchain.coinmarketcap.com/chain/bitcoin) e podes neste site acompanhar a formação de cada Bloco e respetivas transações https://mempool.space/pt/
Como a quantidade de nós da rede de validação/mineração dificulta um possível ataque?
Á medida que um novo Bloco é Minerado, ele é adicionado ao final da cadeia de blocos e de imediato a Ledger devidamente atualizada é distribuída/partilhada com todos os computadores ou seja, por todos os nós de validação/mineração, gerando-se um consenso partilhado por toda a rede.
Fig. XXX – à data atual a remuneração por bloco minerado é de 6,25 Bitcoins
Cada bloco é adicionado à cadeia depois de processado, validado e incorporado por toda a rede, através do processo conhecido como mineração.
Fig. XXX – a complexidade da rede dificulta o ataque
Desta forma, percebe-se facilmente que quanto mais descentralizada for uma rede, com mais nós de validação/mineração, mais complexa e mais segura se torna essa mesma rede, uma vez que em centenas/milhares de locais distintos se encontram cópias atualizadas dessa Ledger e sendo assim, qualquer tentativa de alteração, seja a um Bloco, seja a uma cadeia de Blocos, que possa ter estado sujeita a um ataque, será rapidamente detetada por todos os restantes nós da rede, havendo uma supervisão permanente nesse sentido.
Compreende-se portanto facilmente que quanto mais nós existirem na rede mais difícil, senão impossível, se torna atacar essa Blockchain.
As Características da Blockchain, fazem dela um modelo seguro cada vez mais utilizado
A primeira Blockchain a aparecer foi a Blockchain da Bitcoin e com ela, de seguida, várias outras criptomoedas apareceram com os seus projetos implementando as suas próprias blockchains. Isso aconteceu assim até ao surgimento da Ethereum que possibilitou através da sua plataforma, que outros projetos se possam desenvolver, sem necessidade de terem a sua própria Blockchain, mas usando a Blockchain de Ethereum.
Temos falado em transações exclusivamente como analogia entre este Vagões e as Criptomoedas, como a Bitcoin, no entanto dadas estas características cada vez mais o leque de utilização desta tecnologia é alargado a todas as áreas desde a Logística à Saúde uma vez que ao não haver apenas um ponto central que possa ser atacado mas estando a informação descentralizada, mesmo que um ou outro ponto da rede seja sujeito a um ataque, toda a restante rede consegue manter o funcionamento e tornar-se “imune” a esse ataque.
Existe no entanto o possível ataque (mais teórico do que outra coisa) a mais de 51% do poder de computação da rede conhecido como HASh POWER
Neste caso, quem conseguir efetuar esse ataque, passa a ter a possibilidade de reescrever todos os Blocos Subsequentes – conforme explicado no caso da Cadeia de vagões – no entanto o poder computacional necessário para tal desencoraja qualquer um.
Por isso é tão importante a quantidade de mineradores e a complexidade da rede, que por vezes pode ser fragilizada através dos “Forks” de determinada rede, o que aconteceu em Julho de 2016 aquando do Fork da Blockchain da Ethereum Classic na rede Ethereum.
Dica Didática:
Quem quiser poderá experimentar um simulador de Blockchain que se encontra no site https://andersbrownworth.com/blockchain e que permite entender através deste simulador como funciona o Hash, como é modificado, assim que a mínima alteração de informação do Bloco acontece e como isso é distribuído pela rede.
Caso queiram poderão visualizar este Vídeo no Youtube em que numa das Lives do DOMINGO CRIPTO explico todo este conceito e o funcionamento deste simulador:
