Tutorial Blockchain: Aprenda com Exemplos

O processo de blockchain é usado para a transferência segura de itens como dinheiro, propriedades, contratos, etc., sem a necessidade de um intermediário terceirizado, como um banco ou governo. Depois que os dados são registrados dentro de um blockchain, é muito difícil alterá-los.

O blockchain é um protocolo de software (como o SMTP é para email). No entanto, os Blockchains não poderiam funcionar sem a Internet. Também é chamada de metatecnologia porque afeta outras tecnologias. É composto por várias peças: um banco de dados, um aplicativo de software, alguns computadores conectados, etc.

Às vezes o termo é usado para Bitcoin Blockchain ou O Ethereum Blockchain e, às vezes, outras moedas virtuais ou tokens digitais. No entanto, a maioria deles está falando sobre livros distribuídos.

Neste tutorial Blockchain para iniciantes, você aprenderá noções básicas de Blockchain como:

• O que é Blockchain?
• O que Blockchain NÃO é!
• Blockchain Archiarquitetura
• Como o Blockchain Technology funciona?
• Por que precisamos do Blockchain?
• Versões Blockchain
• Variantes Blockchain
• Casos de uso de blockchain
• Casos importantes de uso de Blockchain na vida real
• Bitcoin criptomoeda: aplicação mais popular de Blockchain
• Blockchain vs. banco de dados compartilhado
• Mitos sobre Blockchain
• Aplicações da tecnologia Blockchain
• Limitações da tecnologia Blockchain

O que Blockchain NÃO é!

• Blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás Bitcoin
• Bitcoin é o token digital, e o blockchain é o livro-razão para controlar quem possui os tokens digitais
• Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter um blockchain sem Bitcoin.

Blockchain Archiarquitetura

Agora neste tutorial da Tecnologia Blockchain, vamos estudar a arquitetura Blockchain entendendo seus vários componentes:

O que é um Bloco?

Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações. Os dados armazenados dentro de um bloco dependem do tipo de blockchain.

Por exemplo, um Bitcoin O bloco contém informações sobre o remetente, o destinatário e a quantidade de bitcoins a serem transferidos.

Bitcoin Bloquear

O primeiro bloco da cadeia é chamado de Bloco de gênese. Cada novo bloco da cadeia está vinculado ao bloco anterior.

Compreendendo SHA256 – Hash

Um bloco também possui um hash. A pode ser entendido como uma impressão digital única para cada bloco. Identifica um bloco e todo o seu conteúdo e é sempre único, tal como uma impressão digital. Assim, uma vez criado um bloco, qualquer alteração dentro do bloco fará com que o Hash seja alterado.

O que é hash SHA256

Portanto, o Hash é muito útil quando se deseja detectar alterações em interseções. Se a impressão digital de um bloco mudar, ele não permanecerá o mesmo bloco.

Cada bloco tem

1. Dados
2. Hash
3. Hash do bloco anterior

Considere o exemplo a seguir, onde temos uma cadeia de 3 blocos. O 1^st bloco não tem antecessor. Portanto, ele não contém o bloco anterior. O bloco 2 contém um hash do bloco 1. Enquanto o bloco 3 contém o hash do bloco 2.

Conseqüentemente, todos os blocos contêm hashes de blocos anteriores. Esta é a técnica que torna um blockchain tão seguro. Vamos ver como isso funciona -

Suponha que um invasor possa alterar os dados presentes no Bloco 2. Da mesma forma, o Hash do Bloco também muda. Mas o Bloco 3 ainda contém o antigo Hash do Bloco 2. Isso torna o Bloco 3 e todos os blocos seguintes inválidos, pois não possuem o Hash correto do bloco anterior.

Portanto, alterar um único bloco pode rapidamente tornar inválidos todos os blocos seguintes.

Prova de Trabalho

Hashes são um excelente mecanismo para evitar a moderação, mas hoje em dia os computadores são de alta velocidade e podem calcular centenas de milhares de hashes por segundo. Em questão de minutos, um invasor pode adulterar um bloco e então recalcular todos os hashes de outros blocos para tornar o blockchain válido novamente.

Para evitar o problema, os blockchains usam o conceito de Prova de Trabalho. É um mecanismo que retarda a criação de novos blocos.

Uma prova de trabalho é um problema computacional que exige certo esforço para ser resolvido. Mas o tempo necessário para verificar os resultados do problema computacional é muito menor comparado ao esforço necessário para resolver o problema computacional em si.

No caso de Bitcoin, leva quase 10 minutos para calcular a prova de trabalho necessária para adicionar um novo bloco à cadeia. Considerando nosso exemplo, se um hacker alterasse os dados do Bloco 2, ele precisaria realizar uma prova de trabalho (o que levaria 10 minutos) e só então fazer alterações no Bloco 3 e em todos os blocos seguintes.

Esse tipo de mecanismo torna bastante difícil adulterar os blocos; portanto, mesmo se você adulterar um único bloco, será necessário recalcular a prova de trabalho para todos os blocos seguintes. Assim, os mecanismos de hashing e prova de trabalho tornam um blockchain seguro.

Rede P2P Distribuída

No entanto, existe mais um método que é usado pelos blockchains para se protegerem: sendo distribuídos. Em vez de usar uma entidade central para gerenciar a cadeia, os Blockchains usam uma rede distribuída entre pares e todos podem participar. Quando alguém entrar nesta rede, receberá a cópia completa do blockchain. Cada computador é chamado de nó.

Vamos ver o que acontece quando qualquer usuário cria um novo bloco. Este novo bloco é enviado a todos os usuários da rede. Cada nó precisa verificar o bloco para ter certeza de que não foi alterado. Após a verificação completa, cada nó adiciona este bloco ao seu blockchain.

Todos esses nós nesta rede criam um consenso. Eles concordam sobre quais blocos são válidos e quais não são. Os nós da rede rejeitarão blocos violados.

Então, para adulterar com sucesso um blockchain

1. Você precisará adulterar todos os blocos da corrente
2. Refaça a prova de trabalho para cada bloco
3. Assuma o controle de mais de 50% da rede ponto a ponto.

Depois de fazer tudo isso, seu bloco adulterado será aceito por todos os outros. Esta é quase uma tarefa impossível. Conseqüentemente, Blockchains são tão seguros. A seguir, neste tutorial de desenvolvimento Blockchain para iniciantes, aprenderemos como funciona uma transação Blockchain.

Como o Blockchain Technology funciona?

Processo de transação Blockchain

Passo 1) Alguma pessoa solicita uma transação. A transação pode envolver criptomoeda, contratos, registros ou outras informações.

Passo 2) A transação solicitada é transmitida para uma rede P2P com a ajuda de nós.

Passo 3) A rede de nós valida a transação e o status do usuário com a ajuda de algoritmos conhecidos.

Passo 4) Assim que a transação for concluída, o novo bloco é adicionado ao blockchain existente. De tal forma que seja permanente e inalterável.

Por que precisamos do Blockchain?

Aqui estão algumas razões pelas quais a tecnologia Blockchain se tornou tão popular.

Resiliência: Blockchains é frequentemente uma arquitetura replicada. A cadeia ainda é operada pela maioria dos nós no caso de um ataque massivo contra o sistema.

Redução de tempo: No setor financeiro, o blockchain pode desempenhar um papel vital, permitindo a liquidação mais rápida de negociações, pois não precisa de um processo demorado de verificação, liquidação e compensação, porque uma única versão dos dados acordados do livro-razão compartilhado está disponível entre todos. detentores de pilha.

Confiabilidade: Blockchain certifica e verifica as identidades das partes interessadas. Isso elimina registros duplos, reduz taxas e acelera as transações.

Transações imutáveis: Ao registrar as transações em ordem cronológica, o Blockchain certifica a inalterabilidade de todas as operações, o que significa que quando qualquer novo bloco for adicionado à cadeia de livros-razão, ele não poderá ser removido ou modificado.

Prevenção de fraude: Os conceitos de informação compartilhada e consenso evitam possíveis perdas por fraude ou desvio de recursos. Nas indústrias baseadas em logística, o blockchain como mecanismo de monitoramento atua para reduzir custos.

Segurança: Atacar um banco de dados tradicional é derrubar um alvo específico. Com a ajuda de Distribuído Ledger Tecnologia: cada parte mantém uma cópia da cadeia original, de modo que o sistema permanece operacional, mesmo que um grande número de outros nós caiam.

Transparência: As alterações nas blockchains públicas podem ser visualizadas publicamente por todos. Isso oferece maior transparência e todas as transações são imutáveis.

Colaboração – Permite que as partes façam transações diretamente entre si, sem a necessidade de mediação de terceiros.

Descentralizado: Existem regras padronizadas sobre como cada nó troca as informações do blockchain. Este método garante que todas as transações sejam validadas e todas as transações válidas sejam adicionadas uma por uma.

Versões Blockchain

Agora, neste tutorial de desenvolvimento do Blockchain, vamos aprender sobre as versões do Blockchain.

Versões Blockchain

Blockchain 1.0: Moeda

A implementação do DLT (tecnologia de contabilidade distribuída) levou à sua primeira e óbvia aplicação: criptomoedas. Isso permite transações financeiras baseadas na tecnologia blockchain. É usado em moeda e pagamentos. Bitcoin é o exemplo mais proeminente neste segmento.

Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes

Os novos conceitos-chave são Contratos Inteligentes, pequenos programas de computador que “vivem” no blockchain. São programas de computador gratuitos que são executados automaticamente e verificam as condições definidas anteriormente como facilitação, verificação ou fiscalização. É usado como substituto dos contratos tradicionais.

Blockchain 3.0: DApps:

DApps é uma abreviatura de aplicativo descentralizado. Seu código de back-end é executado em uma rede ponto a ponto descentralizada. Um DApp pode ter código de exemplo de frontend Blockchain e interfaces de usuário escritas em qualquer linguagem que possa fazer uma chamada para seu backend, como um aplicativo tradicional.

Variantes Blockchain

Público:

Neste tipo de blockchain, os livros contábeis são visíveis para todos na Internet. Ele permite que qualquer pessoa verifique e adicione um bloco de transações ao blockchain. As redes públicas têm incentivos para a adesão das pessoas e são de uso gratuito. Qualquer pessoa pode usar uma rede blockchain pública.

Privado:

O blockchain privado está dentro de uma única organização. Ele permite que apenas pessoas específicas da organização verifiquem e adicionem blocos de transação. No entanto, geralmente todos na Internet têm permissão para visualizá-lo.

Consórcio:

Nesta variante Blockchain, apenas um grupo de organizações pode verificar e adicionar transações. Aqui, o razão pode ser aberto ou restrito a grupos selecionados. O blockchain do consórcio é usado em várias organizações. É controlado apenas por nós pré-autorizados.

Casos de uso de blockchain

A tecnologia Blockchain é amplamente utilizada nos diferentes setores, conforme mostrado na tabela a seguir.

Setor	Uso
Mercados	Billmonitoramento, monitoramento e transferência de dados Gestão de cotas na rede Supply Chain
Setor governamental	Serviços de governança personalizados transnacionais Votação, proposições de títulos P2P, Digitização de documentos/contratos e prova de titularidade para transferências Registrar e identificar Atendimento tele-advogado Registro e troca de IP Receitas fiscais Serviço notarial e registro de documentos
IOT	Redes de sensores agrícolas e de drones Redes domésticas inteligentes Cidade inteligente integrada. Sensores de casa inteligentes Carro autônomo Robôs personalizados, componente robótico Drones personalizados Digital Assistentes
Saúde	Gestão de dados Bancos de dados universais de EMR Health Comuns de dados QS Analitos de grande fluxo de dados de saúde Digicarteira de saúde tal propriedade inteligente Símbolo de saúde Contratos de desenvolvimento pessoal
Ciência e Arte	Supercomputação Análise de multidão Recursos P2P Digiserviços de ajuste mental tal
Contabilidade Finanças	DigiTal Pagamento em Moeda Pagamentos e remessas Mercados de capitais descartelizados usando uma rede de computadores no Blockchain Contabilidade interdivisional Compensação, Negociação e Derivativos escrituração

Casos importantes de uso de Blockchain na vida real

1.Dubai: a cidade inteligente

No ano de 2016, o escritório inteligente de Dubai introduziu a estratégia Blockchain. Usando esta tecnologia, empreendedores e desenvolvedores poderão se conectar com investidores e empresas líderes. O objetivo é implementar um sistema baseado em blockchain que favoreça o desenvolvimento de diversos tipos de indústrias para tornar Dubai 'a cidade mais feliz do mundo'. Se você estiver interessado em se tornar um desenvolvedor de blockchain, você pode aprender mais sobre isso em como se tornar um desenvolvedor blockchain e contribuir para o desenvolvimento de sistemas de ponta baseados em blockchain.

2. Incentivar a retenção de clientes

Incent é CRaaS (retenção de consumidor como serviço) baseado na tecnologia Blockchain. É um programa de fidelidade que se baseia na geração de tokens para empresas afiliadas à sua rede relacionada. Nesse sistema, a troca de blockchain é instantânea, podendo ser armazenada em carteiras digitais dos telefones dos usuários ou acessadas pelo navegador.

3. Blockchain para ajuda humanitária

Em janeiro de 2017, o programa alimentar mundial das Nações Unidas iniciou um projeto denominado ajuda humanitária. O projeto foi desenvolvido em áreas rurais da região de Sindh, no Paquistão. Ao utilizar a tecnologia Blockchain, os beneficiários recebem dinheiro, alimentos e todo tipo de transação é registrada em uma blockchain para garantir a segurança e transparência desse processo.

Bitcoin criptomoeda: aplicação mais popular de Blockchain

O que é Cryptocurrency?

Uma criptomoeda é um meio de troca como as moedas tradicionais como o dólar americano, mas foi projetada para trocar informações digitais por meio de um processo possibilitado por certos princípios de criptografia. Uma criptomoeda é uma moeda digital e é classificada como um subconjunto de moedas alternativas e moedas virtuais.

A criptomoeda é um instrumento ao portador baseado em criptografia digital. Nesse tipo de criptomoeda, o titular da moeda tem a propriedade. Nenhum outro registro mantido quanto à identidade do proprietário. No ano de 1998, Wei Dai publicou “B-Money”, um sistema de dinheiro eletrônico distribuído e anônimo.

O que é a Bitcoin?

Bitcoin foi lançado em 2009 por uma pessoa desconhecida chamada Satoshi Nakamoto. Bitcoin é uma tecnologia peer-to-peer que não é governada por nenhuma autoridade central ou banco. Atualmente, emitindo Bitcoinse o gerenciamento de transações é realizado coletivamente na rede. Atualmente é a criptomoeda dominante no mundo. É de código aberto e projetado para o público em geral, o que significa que ninguém possui o controle do Bitcoin. Na verdade, existem apenas 21 milhões Bitcoiné emitido. Atualmente, Bitcoin tem uma capitalização de mercado de $ 12 bilhões.

Qualquer um pode usar bitcoin sem pagar nenhuma taxa de processo. Se você estiver lidando com Bitcoin, o remetente e o destinatário fazem transações diretamente, sem usar terceiros.

Blockchain e Bitcoin:

O blockchain é a tecnologia por trás Bitcoin. Bitcoin é o token digital, e blockchain é o livro-razão que controla quem possui os tokens digitais. Você não pode ter Bitcoin sem blockchain, mas você pode ter blockchain sem Bitcoin.

Outras criptomoedas proeminentes

• Ethereum
• Bitcoin Cash
• Ripple
• Litecoin

Blockchain vs. banco de dados compartilhado

Blockchain vs banco de dados compartilhado

Parâmetros Técnicos	Blockchain	Banco de dados compartilhado
Operações	inserção	Criar/ler/atualizar e excluir
réplica	Replicação completa em todos os pares	Senhor de escravos Multimestre
Consenso	A maioria dos pares concorda com o resultado das transações.	Transações distribuídas realizadas em duas fases commit e Paxos.
Validação	As regras globais são aplicadas em todo o sistema blockchain.	Oferece apenas restrições de integridade locais
Desintermediação	É permitido com blockchain.	Não permitido.
Confidencialidade	Totalmente confidencial	Não totalmente confidencial
Robustez	Tecnologia totalmente robusta.	Não totalmente robusto.

Mitos sobre Blockchain

Mito	Realidade
Ele resolve todos os problemas	Não, é apenas um banco de dados
Tecnologia sem confiança	Pode mudar a confiança e também espalhar a confiança
Garanta o	Ele se concentra na integridade e não na confidencialidade
Contratos inteligentes são sempre legais	Executa apenas partes de alguns contratos legais
Imutável	Oferece apenas imutabilidade probabilística
Precisa desperdiçar eletricidade	Blockchains emergentes são eficientes
É inerentemente invendável	Blockchains emergentes são escaláveis

Aplicações da tecnologia Blockchain

Aqui estão algumas aplicações comuns do Blockchain:

• Ele é usado para criar um livro-razão digital seguro e transparente de todas as transações.
• Ele permite que você crie um registro infalsificável de desempenho acadêmico que seja acessível a todos os alunos e professores.
• É utilizado para criar um sistema mais eficiente de negociação de valores mobiliários.
• Os credores usam blockchain para executar empréstimos garantidos por meio de contratos inteligentes
• O uso da tecnologia blockchain para registrar transações imobiliárias pode fornecer um meio mais seguro e acessível de verificação e transferência de propriedade.
• Use para manter dados como número do Seguro Social, data de nascimento e outras informações de identificação em um livro-razão público.
• A tecnologia Blockchain também é usada no setor de logística, pois ajuda a rastrear itens à medida que eles se movem através de uma rede logística ou de cadeia de suprimentos.

Limitações da tecnologia Blockchain

Agora, neste tutorial Blockchain para iniciantes, aprenderemos sobre as limitações da tecnologia Blockchain:

Custos mais altos: Os nós buscam recompensas mais altas por concluir transações em um negócio que funciona com base no princípio de oferta e demanda

Transações mais lentas: Os nós priorizam transações com recompensas mais altas, acúmulo de atrasos de transações
Razão menor: Não é possível fazer uma cópia completa do Blockchain, o que pode afetar potencialmente a imutabilidade, o consenso, etc.

Custos de transação, velocidade da rede: O custo de transações de Bitcoin é bastante alto depois de ser considerado 'quase gratuito' nos primeiros anos.

Risco de erro: Sempre existe o risco de erro, desde que o fator humano esteja envolvido. Caso um blockchain sirva como banco de dados, todos os dados recebidos devem ser de alta qualidade. No entanto, o envolvimento humano pode resolver rapidamente o erro.

Desperdício: Cada nó que executa o blockchain deve manter o consenso em todo o blockchain. Isso oferece um tempo de inatividade muito baixo e torna os dados armazenados no blockchain para sempre imutáveis. Porém, tudo isso é um desperdício porque cada nó repete uma tarefa para chegar a um consenso.

Conselho Blockchain

Conselho Blockchain fornece certificação para blockchain, que é especialmente projetada para pessoas que desejam fazer carreira no domínio blockchain. Esta certificação requer conhecimento profundo do conceito central de blockchain. Ele se concentra em aplicativos Corda, Smart Contracts, Hyperledger, Quorum

A certificação Blockchain Council pode ser útil para trabalhar em setores como marketing digital, saúde, cadeia de suprimentos, etc. O treinamento e a certificação fornecidos por esta organização são úteis para várias empresas, negócios e desenvolvedores. Isso resulta no uso da tecnologia Blockchain nos negócios de sistemas de trabalho centralizados e tradicionais.

A seguir estão os certificados fornecidos pelo Blockchain Council:

• Um especialista certificado em Blockchain
• Especialista certificado em Corda
• Corda Certificada Architect
• Desenvolvedor certificado de Blockchain
• Profissional certificado de segurança BlockChain
• Desenvolvedor de contrato inteligente certificado
• Non-GMO Bitcoin Expert
• Non-GMO Ethereum Expert

Se você quiser aprender como criar sua própria criptomoeda, aqui está um tutorial gratuito que você deseja conferir: Como criar sua própria criptomoeda?

Resumo

• Um Blockchain é uma cadeia de blocos que contém informações
• A blockchain não é Bitcoin, mas é a tecnologia por trás Bitcoin
• Cada bloco contém hash.
• Cada bloco possui um hash do bloco anterior
• Blockchain exige Prova de Trabalho antes que um novo bloco seja adicionado
• O banco de dados do blockchain é distribuído entre vários pares e não é centralizado.
• A tecnologia de blockchain é resiliente, descentralizada, reduz o tempo, é confiável e oferece transições inalteráveis
• Três versões do Blockchain são Blockchain 1.0: Moeda, Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes e Blockchain 3.0: DApps
• O blockchain está disponível em três variantes diferentes 1) Público 2) Privado 3) Consórcio
• Custo mais alto, transações mais lentas, livro-razão pequeno, risco de erro são algumas desvantagens do uso desta tecnologia
• Dubai- A cidade inteligente, a retenção de clientes incentivados e o Blockchain para ajuda humanitária são os casos de uso reais do Blockchain
• Bitcoin usa tecnologia blockchain que não é governada por nenhuma autoridade central ou bancos