Criptografia em Blockchain: Tipos e Aplicações [2022]

Introdução ao Blockchain

Blockchain é uma rede ponto a ponto; a palavra 'blockchain' é composta de dois termos separados, 'block' e 'chain'. Um bloco sendo referido a uma coleção de dados, registros de dados de alias e uma cadeia sendo referida a um banco de dados público desses blocos, armazenados como uma lista.

Essas listas são vinculadas usando criptografia, tornando-se o requisito mais essencial e fundamental para a criação de um blockchain. Blockchain é uma lista crescente de registros, e os blocos são anexados à lista com o tempo. A criptografia em blockchain pode ser um conceito complicado, mas tentamos simplificá-lo para sua melhor compreensão.

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Criptografia

A criptografia é um método de desenvolvimento de técnicas e protocolos para impedir que terceiros acessem e obtenham conhecimento dos dados das mensagens privadas durante um processo de comunicação. A criptografia também é composta de dois termos gregos antigos, Kryptos e Graphein, o primeiro termo significa “escondido” e o último “escrever”. Existem vários termos relacionados à criptografia, que são indicados a seguir:

Criptografia: É um processo de texto simples (texto normal) para um texto cifrado (sequência aleatória de bits).

Descriptografia: O processo inverso de criptografia, conversão de texto cifrado em texto simples.

Cifra: A função matemática, ou seja, um algoritmo criptográfico que é usado para converter texto simples em texto cifrado.

Chave: Uma pequena quantidade de informação necessária para induzir a saída do algoritmo criptográfico.

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Tipos de criptografia

Para entender a criptografia em blockchain , é preciso entender os tipos de criptografia. Existem basicamente três maneiras diferentes pelas quais podemos executar algoritmos criptográficos, a saber, criptografia de chave simétrica, criptografia de chave assimétrica e funções de hash.

1. Criptografia de chave simétrica – Neste método de criptografia, levamos uma única chave para a aplicação. Essa chave comum é usada tanto para a criptografia quanto para o processo de descriptografia. O uso de uma única chave comum cria um problema de transferência segura da chave entre o remetente e o destinatário. Também é chamado de criptografia de chave secreta.

2. Criptografia de Chave Assimétrica - Este método de criptografia usa um par de chaves, uma chave de criptografia e uma chave de descriptografia, denominadas chave pública e chave privada, respectivamente. O par de chaves gerado por este algoritmo consiste em uma chave privada e uma chave pública única que é gerada usando o mesmo algoritmo. Também é chamada de Criptografia de Chave Pública.

3. Funções de Hash- Este tipo de criptografia não faz uso de chaves. Ele usa uma cifra para gerar um valor de hash de comprimento fixo a partir do texto simples. É quase impossível que o conteúdo do texto simples seja recuperado do texto cifrado.

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Uso de criptografia em Blockchain

Blockchains fazem uso de dois tipos de algoritmos criptográficos, algoritmos de chave assimétrica e funções de hash. As funções de hash são usadas para fornecer a funcionalidade de uma visão única do blockchain para todos os participantes. Blockchains geralmente usam o algoritmo de hash SHA-256 como sua função de hash.

As funções de hash criptográfico fornecem os seguintes benefícios ao blockchain:

• Efeito avalanche – Uma pequena alteração nos dados pode resultar em uma saída significativamente diferente.
• Unicidade – Cada entrada tem uma saída única.
• Determinístico – Qualquer entrada sempre terá a mesma saída se passada pela função hash.
• Rapidez – A saída pode ser gerada em um período de tempo muito pequeno.
• A engenharia reversa não é possível, ou seja, não podemos gerar a entrada tendo a saída e a função hash.

As funções de hash têm um papel importante na ligação dos blocos entre si e também na manutenção da integridade dos dados armazenados dentro de cada bloco. Qualquer alteração nos dados do bloco pode levar à inconsistência e quebrar o blockchain, tornando-o inválido. Esse requisito é alcançado pela propriedade das funções de hash, chamada de 'efeito avalanche'.

De acordo com isso, se fizermos uma pequena alteração na entrada da função hash, acabaremos obtendo uma saída totalmente não relacionada em comparação com a saída original. Vamos dar um exemplo de uma função de hash SHA-256 e comparar suas saídas,

Entrada: Blockchain no upGrad

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Entrada com uma pequena diferença: Blockchain no upGrad

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Você pode notar a enorme diferença na saída depois de alterar um único caractere na entrada de minúscula para maiúscula. Isso torna os dados confiáveis ​​e seguros no blockchain; qualquer alteração nos dados do bloco levará a essa diferença no valor do hash e tornará o blockchain inválido, tornando-o imutável.

A criptografia de chave assimétrica é onde a chave privada geralmente precisa ser produzida por um algoritmo de número aleatório e a chave pública é calculada executando um algoritmo irreversível. O algoritmo de criptografia assimétrica tem a vantagem de ter chaves públicas e privadas separadas, que podem ser transferidas por canais não seguros.

Provavelmente, também tem várias desvantagens, algumas delas sendo a baixa velocidade de processamento e a força de criptografia insatisfatória. É muito necessário garantir a segurança do algoritmo de criptografia assimétrica durante a transmissão de dados no blockchain.

Uma das partes principais da criptografia de chave assimétrica são as assinaturas digitais. As assinaturas digitais fornecem integridade ao processo; eles são facilmente verificáveis ​​e não podem ser corrompidos. Eles também possuem a qualidade de não repúdio, tornando-os semelhantes às assinaturas do mundo real. As assinaturas digitais garantem que o blockchain seja válido e os dados sejam verificados e corretos.

Hashing, pares de chaves público-privadas e assinaturas digitais juntos constituem a base para o blockchain. Esses recursos criptográficos possibilitam que os blocos sejam vinculados com segurança por outros blocos e também garantem a confiabilidade e a imutabilidade dos dados armazenados no blockchain.

Há um grande número de aplicações da tecnologia blockchain, e a criptografia torna isso possível. Uma das principais aplicações do mundo real da criptografia no blockchain são as criptomoedas. Vejamos sua aplicação em criptomoedas.

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As criptomoedas são uma das principais aplicações de blockchains e usam pares de chaves público-privadas para manter os endereços dos usuários no blockchain. Para criptografia em blockchain, a chave pública é usada como endereço da pessoa. A chave pública é visível globalmente, ou seja, é visível para qualquer participante do participante. A chave privada é um valor secreto e é usada para acessar os dados desse endereço e autorizar qualquer uma das ações para o 'endereço', que geralmente são transações.

Assinaturas digitais são amplamente utilizadas para criptomoedas. Eles são usados ​​para aprovar transações assinando-as com segurança (offline) e também são usados ​​para contratos com várias assinaturas e carteiras digitais no blockchain. Para executar qualquer ação desses contratos de várias assinaturas e carteiras digitais, as assinaturas digitais de várias (diferentes) chaves privadas são necessárias antes que qualquer ação seja executada.

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Conclusão

A tecnologia Blockchain tem estado nas principais áreas de desenvolvimento de todas as empresas multinacionais e também um grande número de startups estão surgindo nessa tecnologia nos últimos anos. Blockchain ainda está para testemunhar seu uso mainstream na sociedade, mas existem inúmeras oportunidades para profissionais explorarem e desenvolverem suas carreiras neste campo; um dos quais é criptografia em blockchain com certeza . Com o tempo, este campo estará proporcionando infinitas oportunidades e, para isso, você pode começar a aprender a tecnologia blockchain e ter a vantagem do pioneirismo com o upGrad .

A criptografia no blockchain é o núcleo dessa tecnologia, tornando-a imutável e confiável. Se você está interessado neste campo e deseja explorar esta tecnologia, você pode dar uma olhada nos vários cursos oferecidos pelo upGrad.

• Programa de certificação avançada em tecnologia blockchain : O curso é fornecido pelo upGrad junto com o IIIT-B, focado em tornar os indivíduos familiarizados com a tecnologia blockchain e o desenvolvimento de blockchain.
• Certificação Executiva em Blockchain do IIITB: É um programa abrangente de 11 meses desenvolvido com o IIIT-B, com foco em fazer com que os indivíduos aprendam habilidades sob demanda para o desenvolvimento de blockchain e suas aplicações práticas.

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