Como funciona a tecnologia Blockchain: um guia passo a passo para iniciantes [2022]

Blockchain provou ser uma tecnologia revolucionária, transformando várias indústrias. Em seu sentido literal, significa uma cadeia de blocos. Com blockchain, informações digitais, como transações financeiras, são armazenadas em blocos separados em uma cadeia. Métodos criptográficos robustos protegem as transações e um algoritmo de consenso mantém o status da rede, permitindo transparência. Este blog fornece uma visão detalhada de como o blockchain funciona.

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Entendendo como o Blockchain funciona

Para este blog e uma explicação simplificada de como o blockchain funciona, aqui está um exemplo de uma transação em uma rede blockchain. Suponha que um usuário, digamos, John, queira enviar alguns bitcoins para sua amiga Amy. Esta transação é transmitida como uma mensagem digital. Tem uma assinatura digital atribuída a ele. Essa assinatura digital valida a transação como genuína.

Em seguida, essa transação é transmitida para uma rede ponto a ponto. O primeiro nó da rede o recebe. A transação é então verificada e passada para o próximo nó bitcoin na rede. Cada nó realiza o processo de verificação na rede antes que a transação seja concluída. Isso garante que apenas transações válidas passem pelo sistema.

Cada nó cria um pool confirmado (mempool) e um pool de transações não confirmadas (transacional) e propaga a transação para frente. A transação então atinge um nó de mineração. Este nó coleta, valida e propaga uma nova transação. O nó minerador, então, agrega as transações em um bloco candidato.

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Blockchain e nós de mineração

Para entender melhor como o blockchain funciona em relação aos nós de mineração/minerador, suponha que outro usuário, Michael, trabalhe como um minerador (nó de mineração) nesta transação. Michael primeiro coleta todas as transações em um bloco e depois constrói um cabeçalho de bloco. O nó de mineração preenche seis campos: Version, Previous Block Hash, Merkel Root, Timestamp, Difficult Target e Nonce, para construir um cabeçalho de bloco. Uma vez que todos esses campos estejam preenchidos, a mineração de blocos pode ser iniciada. Veja abaixo cada campo:

• Versão: Tamanho 4 bytes – Exibe a versão do bloco.
• Hash do Bloco Anterior: Tamanho 32 bytes – Refere-se a um hash do último bloco da cadeia.
• Raiz de Merkel: Tamanho 32 bytes – É um hash da raiz da árvore de Merkel da transação do bloco.
• Timestamp: Tamanho 4 bytes – Mostra o tempo aproximado de criação do bloco.
• Alvo Difícil: Tamanho 4 bytes – O alvo de dificuldade do algoritmo de prova de trabalho do bloco.
• Nonce: Tamanho 4 bytes – É usado como contador para o algoritmo de prova de trabalho.

Com o cabeçalho do bloco agora concluído, o processo de mineração de blocos é iniciado. A mineração visa encontrar um valor para o nonce. Bilhões e trilhões de valores de nonce precisam ser testados antes que um nonce que satisfaça o requisito seja encontrado.

O próximo passo é encontrar uma solução para o algoritmo de prova de trabalho que torne o bloco válido. A prova de trabalho é um dado que satisfaz os requisitos da transação e é facilmente verificável por outros. O nó de mineração de Michael precisa atingir o alvo de dificuldade para validar o bloco. O bloco contém alvos de dificuldade em uma notação chamada 'bits de dificuldade'.

Mineração de um bloco com sucesso

Em seguida, na linha de como o blockchain funciona, está a mineração bem-sucedida de um bloco. Michael tem vários dispositivos de computação que executam rapidamente o algoritmo SHA-256 em paralelo entre si. O hardware recebe o cabeçalho do bloco e o teste é iniciado em trilhões de nonces por segundo.

Quando uma máquina de mineração encontra uma solução, ela é enviada de volta ao nó de mineração e o bloco é transferido para os pares imediatamente. Um novo bloco é validado e propagado, e é verificado por cada nó completo independentemente. Depois que o novo bloco é validado, ele é montado em uma cadeia conectando o bloco ao blockchain existente. Após a verificação, torna-se parte do blockchain. O processo é realizado até que toda a transação seja concluída. Amy então recebe os bitcoins de John.

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Pensamentos finais

Espero que este blog tenha ajudado você a entender como o blockchain funciona. Para saber mais sobre a tecnologia e seguir uma carreira como desenvolvedor de blockchain, você pode se inscrever no programa de certificação avançada da upGrad em tecnologia blockchain . Ele fornece orientação individual e mais de 200 horas de conteúdo de aprendizado com opções de EMI de zero por cento.