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O que é Blockchain
- 1. 1 Victor Waller Sadalla - junho 2022 O que é Blockchain? Do nascimento às aplicações, a tecnologia que está mudando o mundo
- 2. 2 INTERNET E CUSTOS DE TRANSAÇÃO 1. • A internet permitiu nos relacionar, por meio de mensagens, com agentes que desconhecemos, em outra região do mundo, por meio de sistemas de computador • Diminuição do custo de marketmaking • Aumento do custo de risco Isso abriu um problema complexo: Como confiar no outro agente, que pouco ou nada conhecemos, afim de cooperar em uma ação?
- 3. 3 Situações em que as partes envolvidas devem concordar com uma única estratégia para evitar o fracasso completo, mas onde algumas das partes envolvidas são corruptas e divulgam informações falsas ou não são confiáveis. Como se garante que várias entidades, que estão distantes umas das outras, estão de acordo em tudo o que fazem antes que qualquer ação seja tomada? INTERNET E CUSTOS DE TRANSAÇÃO 1.
- 4. 4 • Onde e quando isso acontece? Pagamentos online: você confiaria em colocar seu cartão de crédito em um site qualquer? A internet é protegida por protocolos de criptografia • Ethernet - 1974 • TCP/IP - 1974 • HTTP - 1990 • SSL/TLS - 1996 Criptografia é uma forma de se comunicar com inimigos • Longa história em áreas militares INTERNET E CUSTOS DE TRANSAÇÃO 1.
- 5. 5 • Muitas iniciativas de pagamentos online foram concebidas ao longo da história da internet, mas todas sofriam com um problema em comum: Double Spending INTERNET E CUSTOS DE TRANSAÇÃO 1. • Até então, a única forma de solucionar esse problema era tendo uma parte-terceira que ambos confiassem como validador de todas as transações • Validadores são intermediários que possuem um custo de validação das transações • Isso acarreta em custos para todo o sistema e é passível de falhas • Como construir um sistema que independe de um validador-terceiro e que permita, sem falhas, que componentes e agentes se comuniquem sem a necessidade de confiança entre eles?
- 6. 6 BYZANTINE GENERALS PROBLEM 2. • Sistemas de computador confiáveis devem lidar com componentes com defeito que forneçam informações conflitantes para diferentes partes do sistema.
- 7. 7 • Sistemas de computador confiáveis devem lidar com componentes com defeito que forneçam informações conflitantes para diferentes partes do sistema. • Essa situação pode ser expressa abstratamente em termos de um grupo de generais do exército bizantino acamparam com suas tropas em torno de uma cidade inimiga. BYZANTINE GENERALS PROBLEM 2.
- 8. 8 • Comunicando-se apenas por mensageiro, os generais devem concordar com um plano de batalha comum. • No entanto, um ou mais deles podem ser traidores que tentarão confundir os outros. • O problema é encontrar um algoritmo que garanta que os generais leais chegarão a um acordo. BYZANTINE GENERALS PROBLEM 2.
- 9. 9 “Não é suficiente que todos conheçam X. Também precisamos que todos saibam que todos conhecem X, e que todos saibam que todos sabem que todos conhecem X – que, como no problema dos generais bizantinos, é o clássico problema difícil de distribuição processamento de dados." • Em uma falha bizantina, um componente como um servidor pode aparecer inconsistentemente tanto com falha quanto em funcionamento para sistemas de detecção de falhas, apresentando sintomas diferentes para diferentes observadores. • É difícil para os outros componentes declararem que ele falhou e excluí-lo da rede, porque eles precisam primeiro chegar a um consenso sobre qual componente falhou em primeiro lugar. BYZANTINE GENERALS PROBLEM 2.
- 10. 10 • Mostra-se que, usando apenas mensagens orais, esse problema é solucionável se e somente se mais de dois terços dos generais forem leais; para que um único traidor possa confundir dois generais leais. • Com mensagens escritas não falsificáveis, o problema é solucionável para qualquer número de generais e possíveis traidores. BYZANTINE GENERALS PROBLEM 2.
- 11. 11 O problema se mostrou insolucionável até 2008 BITCOIN 3. Sob o pseudônimo de Satoshi Nakamoto, um paper é publicado: “Bitcoin: An electronic peer-to-peer cash system”
- 12. 12 BITCOIN 3. Como se forma um bitcoin? O que é bitcoin? “A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution. Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending. We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network. The network timestamps transactions by hashing them into an ongoing chain of hash-based proof- of-work, forming a record that cannot be changed without redoing the proof-of-work. The longest chain not only serves as proof of the sequence of events witnessed, but proof that it came from the largest pool of CPU power. As long as a majority of CPU power is controlled by nodes that are not cooperating to attack the network, they'll generate the longest chain and outpace attackers. The network itself requires minimal structure. Messages are broadcast on a best effort basis, and nodes can leave and rejoin the network at will, accepting the longest proof-of-work chain as proof of what happened while they were gone."
- 13. 13 O que é Blockchain? BITCOIN 3. Timestamped Append-only Log: • Registro somente anexado com carimbo de data/hora • Database auditável e assegurado por criptografia assimétrica: • Funções de hash para resistência à violação e integridade • Assinaturas digitais para consentimento • Consenso para acordo —-> Protocolos de consenso que endereçam o custo de confiança •Redução dos custos de verificação
- 14. 14 O que é BLOCKCHAIN? BITCOIN 3. • Tecnologia contábil: • É uma tecnologia de registro distribuído que visa a descentralização como medida de segurança. •São bases de registros e dados distribuídos e compartilhados que têm a função de criar um índice global para todas as transações que ocorrem em um determinado mercado. •Funciona como um livro-razão, só que de forma pública, compartilhada e universal, que cria consenso e confiança na comunicação direta entre duas partes, ou seja, sem o intermédio de terceiros. •Está constantemente crescendo à medida que novos blocos completos são adicionados a ela por um novo conjunto de registros. •Os blocos são adicionados à blockchain de modo linear e cronológico. •Cada nó - qualquer computador que conectado a essa rede tem a tarefa de validar e repassar transações - obtém uma cópia da blockchain após o ingresso na rede. •A blockchain possui informação completa sobre endereços e saldos diretamente do bloco gênese até o bloco mais recentemente concluído.
- 15. 15 BITCOIN 3. Contabilidade de dupla entrada • Apesar do crédito ser um instrumento financeiro antigo, datado de mais de 4 mil anos, havia problemas críticos quanto à ciência da época. • O modelo contábil de uma entrada era problemático pois não resolvia o problema do risco para o caso do crédito. • Foi então em 1498 que Lucca Pacciolli desenvolveu o tratado de contabilidade de dupla entrada: • assets = equity + liabilities Contabilidade de tripla entrada • Um token é um recibo contábil: ele comprava que a dimensão do equity realmente existe Assets = Equity + Liabilities + Receive
- 16. 16 •Plataformas blockchain criaram protocolos de consenso para resolver desacordos dentro da cadeia. • Por exemplo, PoW, o protocolo de consenso do Bitcoin Blockchain: • A ideia é que cada general primeiro decida um tempo de ataque (por exemplo, em T 0 neste exemplo) e comece a fazer PoW (por exemplo, em T 1 para encontrar uma solução para um problema difícil de calcular, mas fácil de verificar o problema). • Uma vez que o PoW esteja completo (por exemplo, o general G3 encontra a solução em T 2 ), o general vencedor (G 3 ) pede aos mensageiros (M 3 ) que transmitam o bloco contendo o tempo de ataque T proposto por G 3 (1 PM em este exemplo) para o blockchain. • Como a verificação do PoW é relativamente simples (ou seja, rápida), outros generais podem verificar o PoW facilmente. • Eles pausam seu trabalho porque só poderiam adicionar seu tempo após o proposto pelo G 3. • Após confirmar que o PoW é válido, todos os outros generais concordam com o G 3 que o ataque será às 13h. BLOCKCHAIN AND BFT 4.
- 18. 18 BLOCKCHAIN AND BFT 4. O processo para chegar a um consenso entre os generais: • Isso ocorre porque muitos generais têm trabalhado na cadeia mais longa, portanto, a probabilidade de um consenso bem-sucedido do tempo de ataque agora é alta o suficiente para resolver o problema do acordo distribuído. •Após o primeiro bloco (B1) com o horário 1 PM ser adicionado ao blockchain, todos os generais reiniciam PoW com base no hash de B1 para encontrar o segundo bloco (B2). • Um protocolo importante é que todos os generais farão PoW com base na cadeia mais longa, o que garante o consenso. • Ou seja, suponha que o general G4 também completou o PoW para propor outro horário de ataque (7 PM) no bloco B1: como outro general (G5) já criou um bloco B 2 para apoiar 1 PM, o próximo general (G 5 ) funcionará apenas na cadeia mais longa para suportar 13:00 em vez de 19:00, portanto, o tempo de ataque de consenso acabaria sendo 13:00. • Finalmente, depois que a blockchain for longa o suficiente, todo general estará confiante de que o tempo de ataque de consenso (1 da tarde) foi acordado pela maioria dos generais.
- 19. 19 Quais as aplicações para BLOCKCHAIN? BITCOIN 3.
- 20. 20 Distributed Ledgers Technologies impactam diretamente na dimensão de risco dos custos de transação e cooperação entre os agentes de um sistema. São protocolos de consenso entre agentes que não tem confiança ou conhecimento dos outros e resistente a falhas ou ataques Criação de uma verdade sistêmica absoluta Fim da intermediação por validadores Terceira Revolução Contábil na história CONCLUSÕES 5.
- 21. 21 Victor Waller Sadalla - junho 2022 OBRIGADO!