Por: Fernando Wosniak Steler e Aurimar Harry Cerqueira

De acordo com Don Tapscott, em artigo para a Harvard Business Review, publicado em maio do ano passado, “na década de 1990, os gerentes mais inteligentes trabalharam duro para entender a internet e como ela afetaria seus negócios. Hoje, a tecnologia de blockchain está inaugurando a segunda geração da rede mundial, e se as empresas não quiserem ficar para trás, terão de fugir do dilema do inovador e romper com aquilo que está estabelecido”.

Blockchain, do inglês “encadeamento de blocos”, são bases de registros e dados distribuídos e compartilhados que possuem a função de criar um índice global para todas as transações que ocorrem em um determinado mercado. Funciona como o livro contábil, só que de forma pública, compartilhada e universal, que cria consenso e confiança entre todas as pessoas, sobre todas as informações, todos os saldos, e todas as transações das contas de cada registro transacional ou comercial.

Não parece simples entender o conceito de blockchain de primeira mão. Há décadas, também não era fácil entender a internet e, para a maioria das pessoas, continua não sendo fácil compreender os conceitos de cloud computing, rede, cliente-servidor, TCP/IP, IPV4/IPV6, etc. Porém, mesmo não entendendo nada sobre tecnologias de rede, a maioria das pessoas usam a internet a todo instante e nem se dão conta disso.

Blockchain é a tecnologia que tornou possível, por exemplo, o bitcoin, a criptomoeda mais utilizada no mundo. Blockchain também está por trás dos smart contracts, os contratos inteligentes que se auto-executam baseado em regras entre as partes, que geram consenso e confiança pública sobre as regras estabelecidas, sem a necessidade de um intermediário, mas este é um assunto que fica para depois.

Tudo começou com um padre em 1494… A palavra central que explica o blockchain é o termo “ledger”, que em inglês significa livro-razão em contabilidade. É um conceito datado do século XV e que envolve, tipicamente, um balanço inicial de ativos, tangíveis ou não tangíveis, diversas operações de débito e crédito detalhados em colunas separadas e um balanço final. Razão é um “índice” feito para todas as transações que ocorrem em uma determinada companhia ou mesmo em um governo — afinal, já sabemos: para todo crédito existe um débito. Podemos dizer que o blockchain é uma espécie de livro-razão de um mercado inteiro, público, distribuído e compartilhado, indo muito além das fronteiras de uma única companhia ou de um governo.

No livro Summa de Arithmetica, Geometria, Proportioni et Proportionalita, escrito em 1494, o frei franciscano Luca Pacioli (1445-1517) desenvolveu os primeiros estudos de matemática para serem utilizados em contabilidade. Nesses estudos, o religioso utilizou, entre outras coisas, a observação da movimentação de feiras livres com o intuito de compreender o “Método das Partidas Dobradas”, que é o sistema padrão universal de débito e crédito utilizado até hoje pelas empresas, governos e mercados mundiais, e não obstante, é estudado ainda hoje como matéria básica nos cursos de administração e negócios.

Apesar do mercado atualmente ser complexo no que diz respeito às formas de comercialização, comunicação e transação financeira, nas primeiras feiras livres da humanidade já se encontrava toda a gênese das transações comerciais e financeiras, que, por incrível que pareça, ainda utilizamos em pleno século XXI.

Ainda trocamos dinheiro por algo que damos mais valor. Porém, desde as primeiras transações comerciais que a humanidade presenciou, um problema ainda continua a persistir: existe uma dificuldade intrínseca de conciliação entre os diversos “livros-razões” dos diferentes agentes de um mercado ou governo e isso gera falta de confiança e burocracia em transacionar algo com quem você não conhece ou nunca viu. Esse problema é o grande responsável por todas as ineficiências que conhecemos no atual mundo dos negócios, como os altos custos de transação, demora de conciliação, fraudes, falta de confiança, necessidade de intermediários, fiscalização demasiada, burocracia, papelada, presença física, etc.

O fato é que quando existem meios físicos para a troca de valor, como dinheiro vivo, ouro em espécie ou até um carro, com a presença de um intermediário regulador para fiscalizar as trocas, tudo se torna possível. Muito burocrático e ineficiente, mas possível — e esta é a forma que os negócios ao redor do mundo funcionam. O principal problema que uma autoridade central fiscalizadora precisa resolver é conhecido como “double-spending”, traduzido como duplo-gasto, já que não podemos gastar duas vezes o mesmo valor. Isso quebraria todo o sistema econômico.

Porém, quando falamos de duplo-gasto no meio digital tudo fica muito mais complicado: o valor puramente eletrônico que estava com você, quando é repassado para outra pessoa, pode continuar com você, afinal de contas, é somente uma cópia. Então, como resolver esse problema da troca de ativos digitais, sem a presença de uma autoridade monetária central fiscalizadora? Pergunta relevante, mas percebe-se que os governos com suas moedas oficiais e instituições financeiras estabelecidas podem ficar de fora dessa.

Troca de valores e contratos digitais

Como é possível você transferir uma moeda virtual, digamos de 1 bitcoin (BTC), para outra pessoa e todos nós acreditarmos que esse valor realmente saiu da sua carteira digital e entrou na carteira digital do outro? Como podemos fazer para que uma pessoa não fique criando moedas a esmo? Simples: crie um único índice global com todas as transações realizadas e aplique uma forma irrefutável de consenso entre todos os participantes. Faça uma espécie de contabilidade compartilhada e mundialmente fiscalizada por literalmente todos os usuários, tornando a fraude e a adulteração algo extremamente difícil, beirando o impossível.

Hoje, para alguém fraudar o bitcoin, terá que combinar com mais da metade do mundo, pois todos possuem uma cópia do índice de todas as transações que já ocorreram. Qualquer mudança no histórico não é aceita. Precisaria mudar o banco de dados de todas as milhões de cópias que estão em poder de milhões de pessoas.

Notem que a busca pela confiança é a principal questão que a estrutura de blockchain pretende resolver. Só podemos confiar em algo em que exista consenso. Uma estrutura de transação comercial que todos podem confiar e que evita gastos duplos, falsificação e adulteração de dados, aliados a uma contabilização aberta e transparente que não depende de uma autoridade central é a solução que a humanidade sempre perseguiu. Por essa razão que o Blockchain é algo disjuntivo, pois vai mexer com todas as formas de se fazer negócios, quer seja localmente ou globalmente.

Como blockchain funciona

O blockchain se origina de um sucinto estudo público escrito em 2008 por Satoshi Nakamoto (assunto controverso, pois não se sabe ainda se essa pessoa existiu de fato) chamado “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, sendo este a raiz de todas as inovações relacionadas ao blockchain. Suspeita-se que o próprio Sakamoto inicializou a rede Blockchain Bitcoin, fato que ocorreu em 3 de janeiro de 2009.

Seus princípios básicos são:

• Peer-to-peer: Rede ponto a ponto, aquela mesma tecnologia que tornou possível o Napster ou Torrents — para transferência de dinheiro eletrônico, permitindo que os pagamentos online sejam realizados de uma parte a outra sem a intermediação de uma instituição financeira ou governo controlador;

• Sem autoridade central: Não deve existir uma terceira parte ou um regulador para prevenir o problema do duplo-gasto, já que a solução peer-to-peer deve ser auto suficiente;

• Proof-of-Work: Criação de um conceito chamado prova-de-esforço (proof-of-work) que recebe um hash — uma identificação única criptograficamente calculada, usando o horário da rede (network timestamp) formando um registro que praticamente inviabiliza a alteração ou adulteração das transações, pois teriam que ser totalmente recalculadas de forma retroativa em todas as réplicas, gerando um esforço computacional gigantesco;

• Consenso entre a maioria: O maior encadeamento de transações praticamente indica qual o bloco de transações que foi consensualmente aceito pela maior parte dos participantes da rede;

• Sincronização: Qualquer participante que temporariamente se desligar da rede, assim que retorna, é automaticamente obrigado a aceitar o maior bloco encadeado de transações. Isto torna a estrutura a menor possível para a continuidade do processamento das transações.

Uma outra forma de entender o blockchain se dá através de três áreas do conhecimento, a saber: teoria dos jogos, ciência da criptografia e engenharia de software. Estas três áreas coexistiram de forma independente por um longo tempo, porém, na tecnologia de Blockchain, elas passaram a ter uma atuação possível, conjunta e estratégica.

Veja, a seguir, uma breve explicação sobre cada área:

Teoria dos jogos: O conceito principal utilizado no blockchain, está na categoria chamada “Problema dos Generais Bizantinos”, que busca impedir a chance de que um pequeno número de generais, não éticos e traidores, barrem a coordenação entre os outros generais para um ataque conjunto ao inimigo. Isto é muito importante para uma plataforma de consenso como a de blockchain, pois os negócios que estão sendo realizados geralmente estão sendo feitos entre pessoas desconhecidas, e sem estes mecanismos, ninguém faria negócios por meio da plataforma.

Engenharia de software: Os recentes desenvolvimentos de rede peer-to-peer viabilizaram a possibilidade de criação de plataformas de código aberto de transações para que os índices ou “razões” possam ser contabilizados de forma descentralizada em milhares de computadores, sem que isto implique em uma infraestrutura de processamento gigantesca ou que precise ser processada por meio de grandes data centers. Pelo contrário, qualquer pessoa com um computador conectado à internet pode processar o blockchain, trazendo o poder para as pontas da rede e não para o centro.

Criptografia: É utilizado o hashing, mencionado anteriormente. Um hash funciona como uma assinatura única que impede que uma informação qualquer seja alterada sem que se perca as identificações originais desta assinatura. O ponto aqui é gerar confiança por meio da veracidade imutável das informações.

Para entender blockchain, a melhor forma, atualmente, é entender como funciona uma transação em bitcoin (uma cryptocurrency, ou moeda protegida por criptografia, que é a tecnologia blockchain mais difundida atualmente). Pelos tópicos indicados nos parágrafos anteriores, compreende-se que não é tão simples o entendimento intrínseco da arquitetura de blockchain entre pessoas não técnicas, porém vamos buscar apresentar a prática de uma forma simples.

Em primeiro lugar, precisamos entender qual a origem histórica da criptografia, que se baseia no princípio de Kerckhoff: o algoritmo criptográfico deve ser público, mas as chaves de encriptação devem ser privadas. Porém, a mensagem que foi codificada não deve apresentar qualquer sinal sobre o conteúdo que ela transporta, seja seu tamanho ou teor. Em resumo, ela não deve ser distinguível de ruídos aleatórios.

Uma das principais bases que o bitcoin utiliza é a criptografia de chave pública. Esta base é a mesma que o seu navegador de internet utiliza para proteger o tráfego de informações entre o seu computador e o sistema que você está utilizando com acesso seguro, como por exemplo, um site de comércio eletrônico ou internet banking.

Adicionalmente, todos os proprietários de bitcoin, possuem uma carteira eletrônica protegida por uma chave privada (código hash) que é a forma de utilizar as moedas contidas nesta carteira em suas transações eletrônicas.

Passos para uma transação em blockchain

A seguir, os passos que ocorrem em uma transação bitcoin, deforma bem resumida:

• O receptor de uma transação financeira gera um par de chaves público-privada que são matematicamente ligadas e envia a chave pública ao pagador da transação — neste passo, é importante que a comunicação entre as duas partes não possa ser interceptada por terceiros mal-intencionados;

• O pagador da transação usa a chave pública para criptografar a sua transação, utilizando a sua própria chave privada, e envia a mensagem desta transação ao receptor, mesmo através de um canal não seguro ou público;

• O receptor então decodifica a mensagem recebida utilizando a chave privada associada à chave pública utilizada.

As chaves públicas de ambas as partes, são como se fossem as contas de banco do bitcoin. Elas que identificam de onde está saindo a moeda e para onde ela vai. A partir daí, a transação ou mensagem decodificada, precisa ser inserida no banco de dados distribuído do blockchain. Esse banco de dados não armazena os saldos das contas, e sim apenas as transações, que são os saldos que estão em cada carteira eletrônica.

Troca de bitcoin com troco

Quando alguém recebe um valor em bitcoin, o código desta transação (hash) fica em aberto no banco de dados para ser utilizado em futuras transações. Acontece que esse valor deverá ser utilizado em sua totalidade em uma futura transação. Mas o que acontece se o gasto que será utilizado com esta moeda for de valor menor do que o que está disponível? É criado um sistema de troco, onde cada transação bitcoin é composta de um valor de débito do valor integral disponível, relacionada a uma ou mais transações de crédito.

Obviamente um dos valores de crédito será para o receptor da moeda, que é alguém de quem se comprou algo. Porém, adicionalmente pode-se criar um novo crédito para o próprio pagador, funcionando exatamente como um troco da compra.

Custo das transações e mineradores

Por último, cada transação bitcoin gera uma tarifa para custear o processamento da transação, que será creditada a um receptor, chamado de minerador, que despendeu recursos computacionais para processar a assinatura da transação. Este cálculo criptográfico costuma ser muito complexo e exige um grande esforço de processamento. Os milhares, ou milhões de computadores dos mineradores, organizados de diversas formas possíveis, disputam o prêmio destas tarifas por meio de uma regra que indica quem chegou na solução matemática mais satisfatória e que consolide o maior número de transações possíveis. A cada transação, é colocado um desafio de cálculo, fazendo desta forma que os mineradores compitam entre si, gerando para a rede um cálculo mais eficiente o possível.

De forma equivalente, quando uma transação a ser realizada não pode ser compensada por uma disponibilidade específica do pagador, este deve providenciar mais transações associadas à sua carteira até que se atinja o mínimo necessário para cobrir o valor esperado pelo receptor.

Assinatura matemática das transações

Vamos compreender melhor do que se trata esta assinatura matemática das transações bitcoin.

Em todo momento, milhares de transações bitcoin estão acontecendo e a cada intervalo de dez minutos, um bloco de transações são validadas pelos mineradores, que possuem os computadores para disputar as taxas transacionais, tentando encontrar uma solução matemática ideal para um algoritmo de criptografia, baseando-se nas seguintes regras:

• O código hash do último bloco bitcoin válido processado;

• A hora (timestamp) da coleta das transações que estão sendo validadas;

• A coleção de todas as transações bitcoin que estão sendo processadas em um formato chamado Árvore Merkel, formato este que busca facilitar a futura confirmação de que uma transação específica faz parte do bloco que foi autenticado ou confirmado no banco de dados blockchain do bitcoin. Como se trata de uma estrutura binária, em que a árvore vai sendo estruturada em divisões de dois em dois, a busca de uma transação não precisa fazer uma varredura em todas as transações existentes e sim, varrendo em divisões de duas em duas partes, o que torna o processo bem mais rápido;

• Por último, para que um bloco inteiro seja confirmado, é indicado um número matemático chamado Nonce. Este Nonce é o cálculo que resolve o desafio criptográfico proposto e que dá a assinatura a um bloco bitcoin. Quanto mais computadores estejam disponíveis para resolver este desafio, mais complexo fica o desafio, de forma que sempre a solução seja resolvida no tempo aproximado dos dez minutos que consolidam as transações. O minerador que resolver o cálculo se torna o receptor das taxas transacionais disponíveis dentro daquele bloco.

Vale frisar que, em uma rede ponto a ponto como é a rede do blockchain, pode haver situações em que computadores existentes em diferentes pontos do planeta cheguem a uma resolução ao mesmo tempo e atualizem o banco de dados do blockchain ao mesmo tempo, porém em cópias diferentes do banco.

Como então podemos resolver esta potencial duplicação de transações com diferentes destinatários para as transações com suas respectivas taxas relacionadas coletadas? É aqui que entra os conceitos relacionados à Teoria dos Jogos, pois é necessário definir um único vencedor no processo, durante os processos de junção desses bancos de dados divergentes.

Imagine um processo em que dois ramos de árvore comecem a crescer de forma independente, a partir do mesmo ponto. Um destes dois ramos será podado, enquanto o outro continuará a expandir a ponto de se tornar parte do tronco principal. Existe um mecanismo de equilíbrio entre os participantes da rede que, em poucas iterações, elege qual dos dois ramos será o que fará parte da árvore e qual o que será esquecido (e portanto, podado). A duplicação (potencial) de transações é resolvida exatamente desta forma.

O uso de uma quantia disponível em bitcoin passa a ser considerada válida para uso a partir do momento em que a transação que a originou passa a fazer parte de um ramo que já está se consolidando no tronco principal. Dessa forma, a duplicação de transações (ou sua tentativa) passa a ser impossível, pois o próprio equilíbrio das regras do jogo invalida ramos que não estão localizados neste tronco, que é a manifestação de confiabilidade do blockchain.

Blockchain está crescendo

Hoje, o número de transações de bitcoins confirmados está batendo na casa de 400 mil por dia. Nos dois últimos anos, esse valor se multiplicou por quatro. O que será daqui cinco ou dez anos? A evolução gráfica pode ser acompanhada no link: https://www.coinbase.com/charts?locale=pt-br

Casos práticos de blockchain

Pode ser difícil hoje em dia imaginarmos usos práticos de Blockchain. Nossa miopia, baseada em paradigmas atuais, turvam a nossa capacidade de visualização de como o blockchain será utilizado. Algumas tecnologias têm essa função: tornam-se invisíveis e passam a fazer parte do cotidiano. Tal qual aconteceu com a energia elétrica, com os automóveis, com a própria Internet, assim também acontecerá com o blockchain. Vamos utilizar sem saber.

A seguir, algumas ideias que já estão sendo colocadas em prática:

Arcade.City – Uma espécie de Uber peer-to-peer: Nas cidades ou estados que empresas de compartilhamento de corridas de carro, como o Uber ou Lyft, foram proibidas por lei de operar. Motoristas que mantinham um grupo de discussão no Facebook se organizaram lançando mão da tecnologia de blockchain e criaram a Arcade.City para vender corridas de carro sem uma empresa centralizadora por trás, funcionando peer-to-peer baseada em blockchain. Você pega uma corrida que fica armazenada no blockchain, ao final, automaticamente um smart contract é executado e você paga em bitcoin. O resultado é que isso passou a ser uma ameaça direta a empresas como Uber, Lyft, etc., bem como a governos que tentam barrar o funcionamento de empresas como o Uber.

Governo da Índia – O país está estudando seriamente acabar com o dinheiro físico e colocar toda sua economia rodando em blockchain: O governo indiano divulgou um estudo oficial sobre o assunto, que pode ser consultado no link: https://goo.gl/Hmep8m. Cingapura está seguindo o mesmo caminho e soltou um estudo também. Alguns países estudam colocar a votação eleitoral em blockchain, cuja auditoria traria mais transparência e colocaria o poder nas pontas da rede, ou seja, nas mão dos usuários.

Direct.One – Uso de blockchain para criação de documentos digitais e envio de mensagens transacionais com validade jurídica: A empresa, da qual os autores deste artigo fazem parte, aliou três itens probatórios para gerar consenso com validade jurídica nos documentos emitidos para as maiores instituições financeiras do Brasil. A cada documento digital emitido, como apólices, boletos, faturas, etc., os mesmos levam três itens comprobatórios, a saber: a) uma assinatura digital ICP-Brasil, validada pela infraestrutura de Chaves Pública e Privada do país; b) um carimbo do tempo com data e hora legal, fornecido pelo Observatório Nacional; c) Blockchain, passando a registrar os arquivos nos “ledgers” da Ethereum Network, plataforma open source de processamento de smart contracts, para criação de consenso sobre as informações e validação de um sistema antifraude.

Nasdaq – Emissão de título privados via blockchain: a bolsa de eletrônica Nasdaq, que reúne as ações de empresas de tecnologia, passou a fazer a manutenção de registros por meio de blockchain, que é suportada por uma ferramenta de gerenciamento baseada em nuvem, chamada LINQ, a qual controla e emite ações de uma determinada empresa. Nesse caso, a burocracia é extremamente diminuída. Gera conhecimento, consenso entre as partes, eliminando intermediários e serviços como auditores, especialistas legais, contabilistas e consultores durante a fase pré-IPO. Isso deve evoluir para a compra e venda de ações em pouco tempo, tornando as clearing houses obsoletas.

The DAO – Decentralized Autonomous Organization: Companhia de venture capital baseada em blockchain. Nesse caso, você paga com Ethe, que é uma moeda virtual da tecnologia Etherium, as cotas em participações no fundo. As regras do fundo rodam em cima de um smart contracts (contratos que são referenciados por regras que têm possibilidade de ser processadas pelos computadores), baseadas em blockchain, para, por exemplo, realizar as votações de investimentos em projetos. The DAO foi considerado o maior caso de crowdfunding da história, levantando mais de US$ 160 milhões. O caso da The DAO ficou famoso por umas das primeiras falhas encontradas por hackers neste tipo de tecnologia.

Entre outras possibilidades de uso de blockchain, imagine os seguintes casos:

– Seguros peer-to-peer: Já existem startups apostando nisso, como é o caso dadynamisapp.com.

– Consumer B2B: Wallets, pagamentos, câmbio, seguros, garantias, etc.

– Capital markets: Títulos, empréstimos, compensação, propriedade de ativos, etc.

– Back-end inter industry: Novos processos e remodelagem de serviços, redes de compensação internacional, etc.

– Outros usos: Registros em geral, como casamentos, nascimentos e óbitos, histórico de saúde e ficha médica, procurações, ativos como equipamentos, imóveis, licenças, patentes, compliance, eleições, governança de pessoas jurídicas, comércio de energia, etc. Na Campus Party deste ano, inclusive, houve o primeiro registro de casamento feito via blockchain.

Desafios e evolução do blockchain

Casos de brechas e falhas, como a falha encontrada no sistema da The DAO associados a falta de entendimento por parte das diversas pessoas do mundo dos negócios, podem fazer com que o blockchain ainda leve algum tempo para ser aceito em várias indústrias e tipos de negócio, mesmo que sejam relacionados a negócios com alto grau de abertura para a automatização.

Alguns dos grandes desafios associados ao blockchain estão na falta de padronização, na baixa escalabilidade e massa crítica no uso, na volatilidade (exemplo do bitcoin), na privacidade e seus dilemas, nas indústrias diretamente afetadas em seus negócios (o dilema do inovador, que exige que um negócio praticamente se desmonte para um novo surgir), na criação de um ecossistema robusto de negócios e, finalmente, pelos poderes regulatórios que se tornam obsoletos (ou mesmo desnecessários) neste processo.

Em termos de tecnologia, ainda precisa descobrir qual a melhor experiência do usuário, confiabilidade das redes, tornar os middlewares mais maduros, escassez de capital humano, os sistemas legados, ecossistema de infra, custos associados, etc.

Estamos vivendo um momento único, pois este é apenas o começo de uma revolução nos negócios. Podemos ser protagonistas ou ficar olhando. Que tal escolher a segunda opção?

Fonte: ConputerWorld

Texto original:
http://computerworld.com.br/tudo-o-que-voce-queria-saber-sobre-blockchain-e-tinha-receio-de-perguntar