O que é blockchain e como isso funciona?

Todos estão apostando em como o blockchain revolucionará a maneira como as organizações conduzem suas transações de negócios. Vamos ver como uma rede blockchain opera, o que a torna exclusiva e como a IBM está ajudando a avançar a tecnologia. Primeiro, uma pequena prática está em ordem.

A função dos livros razão de negócios
No mundo conectado e integrado de hoje, a atividade econômica ocorre em redes de negócios que se estendem por limites nacionais, geográficos e jurisdicionais. As redes de negócios geralmente vêm juntas em marketplaces nos quais produtores, consumidores, fornecedores, parceiros, formadores/ativadores de mercado e outras partes interessadas possuem, controlam e exercitam seus direitos, privilégios e autorizações em objetos de valor conhecidos como ativos.

Os ativos podem ser tangíveis e físicos, tais como carros e casas, ou intangíveis e virtuais, tais como certificados de ações e patentes. A propriedade e transferência do ativo criam valor em uma rede de negócios e são conhecidos como transações.

As transações geralmente envolvem vários participantes como compradores, vendedores e intermediários (tais como bancos, auditores ou notários) cujos acordos e contratos de negócios são registrados em livros razão de negócios. Uma empresa geralmente usa vários livros razão para controlar a propriedade do ativo e as transferências de ativos entre participantes em suas várias linhas de negócios. Os livros razão são os sistemas de registro (SORs) para as atividades econômicas e interesse de uma empresa.

Um livro razão de negócios típico é semelhante a isto:

Problemas com livros razão de negócios atuais
Os livros razão de negócios atuais em uso hoje são deficientes de várias maneiras. Eles são ineficientes, dispendiosos, não transparentes e sujeitos à fraude e uso incorreto. Esses problemas originam-se de sistemas centralizados, baseados em confiança, de terceiros, tais como instituições financeiras, clearing houses e outros mediadores de arranjos institucionais existentes.

Sistemas de livro razão centralizados, baseados em confiança, levam a gargalos e lentidões de acordos de transação. A falta de transparência, bem como a suscetibilidade à corrupção e fraude, levam a disputas. Ter que resolver disputas e, possivelmente, reverter transações ou fornecer seguros para transações é dispendioso. Esses riscos e incertezas contribuem para a perda de oportunidades de negócios.

Além disso, cópias de livros razão de negócios fora de sincronização em cada rede na qual os participantes possuem sistemas levam a decisões de negócios errôneas feitas com base em dados temporários e incorretos. (Ou, na melhor das hipóteses, a capacidade de tomar uma decisão totalmente informada é atrasada enquanto cópias diferentes dos livros razão são resolvidas.)

3 topologias de rede para livros razão de negócios
Uma rede de livro razão centralizada controla o fluxo das informações e o controle operacional a partir de um único ponto central. Uma rede de livro razão distribuída estende a carga de trabalho computacional por vários nós em uma rede. Uma rede de livro razão descentralizada permite que nós tomem decisões computacionais e de processamento independentes sem restrição do que outros nós de peer possam decidir.

Não é incomum para sistemas distribuídos também serem descentralizados (como é o caso para uma rede bitcoin). O que é exclusivo com relação a uma rede blockchain é seu mecanismo de consenso descentralizado. Todos os nós de validação na rede executam o mesmo algoritmo de consenso (acordado) nas mesmas transações e, assim, validam (ou invalidam) cada transação. As transações válidas são escritas no livro razão.

O que é o blockchain, exatamente? Termos e casos de uso de Blockchain
Conheça melhor a terminologia do blockchain e todos os seus usos em potencial em nosso “glossário do Blockchain.”

Blockchain é um tipo de livro razão de transação de negócios. Uma rede de blockchain é um sistema descentralizado para a troca de ativos. Ela usa um livro razão compartilhado (que é público ou privado) para registrar o histórico de transações de negócios eletrônicas que ocorrem em uma rede de negócios ponto a ponto (P2P). Uma rede de blockchain pode usar prova de trabalho, ou outro mecanismo de consenso, como uma base de confiança, prestação de contas e transparência, em vez de contar com uma instituição financeira ou agente mediador de terceiro.

Um sistema de pagamento de rede de blockchain apresenta assinaturas digitais, hashes criptográficos, um servidor de registro de data e hora e um protocolo de consenso descentralizado que nós do membro usam para concordar com o conteúdo do livro razão. Em um livro razão público, integridade, privacidade e segurança são planejadas. Uma rede ponto a ponto de blockchain é resiliente e robusta graças à sua arquitetura de topologia descentralizada. À medida que nós do membro entram ou saem da rede dinamicamente, mensagens são trocadas entre os participantes da rede em uma base de transmissão de melhor esforço.

Como uma rede de blockchain funciona
Uma rede de blockchain é uma rede ponto a ponto (P2P) descentralizada altamente escalável. Sua integridade é baseada em um mecanismo de consenso, em vez de em uma infraestrutura baseada em confiança. Os conceitos a seguir são a essência do processamento de rede de blockchain.

A rede ponto a ponto descentralizada evita que qualquer participante ou um grupo de participantes controle a infraestrutura subjacente ou enfraqueça o sistema inteiro. Participantes na rede são todos iguais, aderindo aos mesmos protocolos. Eles podem ser indivíduos, agentes do estado, organizações ou uma combinação de todos esses tipos de participantes.

Em seu núcleo, o sistema registra a ordem cronológica das transações usando um servidor de registro de data e hora ponto a ponto e um modelo do sistema de prova de trabalho, resultando em transações irreversíveis sem de fato refazer a prova de trabalho.

Grandes empresas tornam-se membros de contribuição de código importante dos Projetos como: Hyperledger, que é o esforço colaborativo de software livre da Linux Foundation para criar um blockchain para transações business-to-business (B2B) e business-to-customer (B2C).

O código contribuído com ajuda desenvolvedores a explorar o uso de blockchain na empresa à medida que eles constroem livros razão descentralizados seguros para trocar ativos de valor entre os participantes.

O Projeto Hyperledger definiu uma especificação de protocolo conhecida como Open Blockchain Protocol Specification para criar uma malha de blockchain para uso em uma variedade de casos de uso do mercado que envolvem transações B2B e B2C. Os principais objetivos deste esforço são:

Suportar uma ampla variedade de casos de uso industriais com diferentes requisitos
Cumprir com os regimes regulamentares existentes hoje
Suportar identidades verificadas, transações privadas e confidenciais
Suportar livro razão compartilhado autorizado
Suportar desempenho, escala, auditabilidade, identidade, segurança e privacidade
Suportar a redução de cálculos dispendiosos envolvidos na prova de trabalho

Para fornecer funcionalidade e recursos necessários, as implementações de malha de Blockchain do Hyperledger usam os conceitos a seguir como seu suporte:

Contratos inteligentes
Ativos digitais
Sistema de repositórios/armazenamentos de registro
Rede baseada em consenso descentralizada
Algoritmos/modelos de consenso conectáveis
Segurança criptográfica

A arquitetura da especificação do protocolo Hyperledger mostrada abaixo suporta modularidade, interoperabilidade plug-and-play e tecnologia de contêiner para suportar contratos inteligentes escritos em qualquer linguagem popular.

Objetivos da contribuição das Empresas para o Projeto Hyperledger

Contribuição proposta das empresas é uma “malha de blockchain de nível inferior que foi projetada para atender aos requisitos de uma variedade de casos de uso focados no mercado. Ela estende o aprendizado dos pioneiros neste campo tratando dos requisitos adicionais necessários para satisfazer esses casos de uso de mercado mais amplos. Os elementos centrais desta implementação são contratos inteligentes (os quais a IBM chama de código de cadeia), ativos digitais, repositórios de registro, uma rede descentralizada que fornece consenso e segurança criptográfica. Para estes grampos de blockchain, a implementação suporta os principais requisitos do mercado, tais como desempenho, identidades verificadas, transações privadas e confidenciais. Finalmente, a malha é arquitetada para fornecer um modelo de consenso conectável, permitindo que uma variedade de algoritmos de consenso especializados ou otimizados sejam aplicados.”

A partir da perspectiva as tecnologias de blockchain industriais possuem as seguintes características:

Um livro razão compartilhado autorizado é o sistema de registro (SOR) apenas de anexo e a única fonte de verdade. Ele é visível a todos os membros participantes da rede de negócios.
Um protocolo de consenso acordado por todos os membros participantes da rede de negócios assegura que o livro razão seja atualizado somente com as transações verificadas na rede.
A criptografia assegura a segurança, autenticação e integridade de transações à prova de adulteração.
Contratos inteligentes encapsulam termos de contratos do participante para o negócio que ocorre na rede; eles são armazenados nos nós de validação no blockchain e acionados por transações.
O serviço Blockchain no Cloud.

Com o Serviço Blockchain nos Cloud, é possível criar sua própria rede de blockchain com nós de validação e um serviço de segurança. A partir daí, é possível implementar contratos inteligentes (também chamados de código de cadeia), ver resultados e construir aplicativos. Saiba mais sobre como começar a usar o serviço Blockchain.

Os benefícios de negócios do blockchain
Transações atuais que fluem pelas redes de negócios para propriedade e transferência do ativo são ineficientes, lentas, dispendiosas e vulneráveis para manipulação. Todos os participantes na rede de negócios mantêm seus próprios livros razão com duplicação e discrepâncias entre transações do livro razão que resultam em disputas, desacordos, tempos maiores de decisão e a necessidade de intermediários com seus custos adicionais associados.

Os livros caixa compartilhados baseados em Blockchain podem ajudar empresas a economizarem tempo e custos enquanto reduzem os riscos. Além disso, as tecnologias de blockchain prometem a transparência aprimorada entre os participantes concordes, automação, customização do livro razão e confiança aprimorada na manutenção do registro já que as transações não podem ser alteradas uma vez validadas (por consenso) e registradas no livro razão.

Os mecanismos de consenso do Blockchain fornecem os benefícios de um conjunto de dados consolidado e consistente com erros reduzidos, dados de referência quase em tempo real e a flexibilidade para participantes mudarem as descrições dos ativos eles mesmos.

Como nenhum membro participante possui a fonte de origem para informações contidas no livro razão compartilhado, as tecnologias de blockchain levam à maior confiança e integridade no fluxo de informações da transação entre os membros participantes.

Os mecanismos de imutabilidade das tecnologias de blockchain levam à redução dos custos de conformidade regulamentar e de auditoria com transparência aprimorada. E, como os contratos que estão sendo executados em redes de negócios usando tecnologias de blockchain são inteligentes, automatizadas e finais, as empresas se beneficiam do aumento na velocidade de execução, dos custos reduzidos e do menor risco com decisões de contratos oportunas.

Conclusão
As tecnologias Blockchain representam uma maneira fundamentalmente nova de transacionar negócios. Elas são conduzidas em uma nova geração de aplicativos altamente escalável, robusta e inteligente para o registro e a troca de ativos físicos, virtuais, tangíveis e intangíveis. Graças aos principais conceitos de segurança criptográfica, consenso descentralizado e um livro razão público compartilhado (com sua visibilidade controlada e autorizada adequadamente), as tecnologias de blockchain podem mudar profundamente a maneira como organizamos nossas atividades econômicas, sociais, políticas e científicas.