O que torna um Blockchain seguro?

Os blockchains são protegidos por uma variedade de mecanismos que incluem técnicas criptográficas avançadas e modelos matemáticos  de comportamento e tomada de decisão . A tecnologia Blockchain é a estrutura subjacente da maioria dos sistemas de criptomoeda e é o que impede que esse tipo de dinheiro digital seja duplicado ou destruído.

O uso da tecnologia blockchain também está sendo explorado em outros contextos onde a imutabilidade e a segurança dos dados são altamente valiosas. Alguns exemplos incluem o ato de registrar e rastrear  doações de caridade , bancos de dados médicos e  gerenciamento da cadeia de suprimentos .

No entanto, a segurança blockchain está longe de ser um assunto simples. Portanto, é importante entender os conceitos e mecanismos básicos que garantem proteção robusta a esses sistemas inovadores.

A segurança do Blockchain
A segurança do Blockchain

Os conceitos de imutabilidade e consenso

Embora muitos recursos atuem na segurança associada ao blockchain, dois dos mais importantes são os conceitos de consenso e imutabilidade. Consenso refere-se à capacidade dos nós dentro de uma rede blockchain distribuída de concordar com o verdadeiro estado da rede e com a validade das transações. Normalmente, o processo de obtenção de consenso depende dos  algoritmos de consenso.

Imutabilidade, por outro lado, refere-se à capacidade de blockchains para impedir a alteração de transações que já foram confirmadas. Embora essas transações geralmente estejam relacionadas à transferência de criptomoedas, elas também podem se referir ao registro de outras formas não monetárias de dados digitais.

Combinado, consenso e imutabilidade fornecem a estrutura para segurança de dados em redes blockchain. Embora os algoritmos de consenso garantam que as regras do sistema estejam sendo seguidas e que todas as partes envolvidas concordem com o estado atual da rede – a imutabilidade garante a integridade dos registros de dados e transações após cada novo bloco de dados ser confirmado como válido.

O papel da criptografia na segurança blockchain

Os blockchains dependem muito da  criptografia para obter segurança de dados. Uma função criptográfica que é extremamente importante em tal contexto é o hashing. Hashing é um processo pelo qual um algoritmo conhecido como uma função hash recebe uma entrada de dados e retorna uma saída determinada que contém um valor de comprimento fixo.

Independentemente do tamanho da entrada, a saída sempre apresentará o mesmo tamanho. Se a entrada mudar, a saída será completamente diferente. No entanto, se a entrada não mudar, o hash resultante será sempre o mesmo – não importa quantas vezes você execute a função hash.

Dentro de blockchains, esses valores de saída, conhecidos como hashes, são usados ​​como identificadores exclusivos para blocos de dados. O hash de cada bloco é gerado em relação ao hash do bloco anterior, e é isso que liga os blocos juntos, formando uma cadeia de blocos. Além disso, o hash do bloco depende dos dados contidos nesse bloco, o que significa que qualquer alteração feita nos dados exigiria uma alteração no hash do bloco.

Portanto, o hash de cada bloco é gerado com base nos dados contidos nesse bloco e no hash do bloco anterior. Esses identificadores de hash desempenham um papel importante na garantia da segurança e imutabilidade do blockchain  .

O hashing também é utilizado nos algoritmos de consenso usados ​​para validar transações. Na blockchain do Bitcoin, por exemplo, o algoritmo de Prova de Trabalho (PoW) usado para obter consenso e para minerar novas moedas utiliza uma função hash chamada SHA-256. Como o nome indica, o SHA-256 toma a entrada de dados e retorna um hash de 256 bits ou 64 caracteres.

Além de fornecer proteção para registros de transações em registros, a criptografia também desempenha um papel importante na garantia da segurança das carteiras usadas para armazenar unidades de criptomoeda. As chaves públicas e privadas emparelhadas que permitem respectivamente que os usuários recebam e enviem pagamentos são criadas por meio do uso de  criptografia de chave pública ou assimétrica . Chaves privadas são usadas para gerar assinaturas digitais para transações, tornando possível autenticar a propriedade das moedas que estão sendo enviadas.

Embora os detalhes estejam além do escopo deste artigo, a natureza da criptografia assimétrica impede que qualquer pessoa, exceto o detentor da chave privada, acesse os fundos armazenados em uma carteira criptografada, mantendo os fundos seguros até que o proprietário decida gastá-los.

Criptoeconomia

Além da criptografia, um conceito relativamente novo, conhecido como criptoconomics, também desempenha um papel na manutenção da segurança das redes blockchain. Está relacionado a um campo de estudo conhecido como teoria dos jogos, que modela matematicamente a tomada de decisão por atores racionais em situações com regras e recompensas predefinidas. Embora a teoria tradicional de  jogos possa ser amplamente aplicada a uma variedade de casos, a criptopeconomia especificamente modela e descreve o comportamento de nós em sistemas distribuídos de blockchain.

Em suma, a criptopeconomia é o estudo da economia dentro dos protocolos blockchain e os possíveis resultados que seu design pode apresentar com base no comportamento de seus participantes. A segurança através da criptopeconomia baseia-se na noção de que os sistemas blockchain fornecem maiores incentivos para que os nós ajam de forma honesta do que adotem comportamentos maliciosos ou defeituosos. Mais uma vez, o algoritmo de consenso da Prova de Trabalho usado na mineração de Bitcoin  oferece um bom exemplo dessa estrutura de incentivo.

Quando  Satoshi Nakamoto criou o framework para a mineração Bitcoin, foi intencionalmente projetado para ser um processo caro e de uso intensivo de recursos. Devido à sua complexidade e demandas computacionais, a mineração de PoW envolve um considerável investimento de tempo e dinheiro. Portanto, tal estrutura fornece um forte desincentivo à atividade maliciosa e incentivos significativos para atividades de mineração honestas. Nós desonestos ou ineficientes serão rapidamente expulsos da rede blockchain, enquanto os mineiros honestos e eficientes terão o potencial de obter recompensas substanciais em bloco.

Da mesma forma, esse equilíbrio de riscos e recompensas também concede proteção contra possíveis ataques que poderiam minar o consenso, colocando a taxa de hash maioritária de uma rede blockchain nas mãos de um único grupo ou entidade. Tais ataques, conhecidos como  ataques de 51% , podem ser extremamente prejudiciais se executados com sucesso. Devido à competitividade da mineração de Provas de Trabalho e à magnitude da rede Bitcoin, a probabilidade de um ator mal-intencionado ganhar o controle da maioria dos nós é extremamente mínima.

Além disso, o custo em poder de computação necessário para obter 51% de controle de uma enorme rede blockchain seria astronômico, proporcionando um desincentivo imediato para fazer um investimento tão grande para uma recompensa potencial relativamente pequena. Esse fato contribui para uma característica de blockchains conhecida como  BFT, que é essencialmente a capacidade de um sistema distribuído continuar funcionando normalmente mesmo se alguns nós forem comprometidos ou agirem de forma maliciosa.

Enquanto o custo de estabelecer a maioria dos nós maliciosos continuar sendo proibitivo e existirem melhores incentivos para atividades honestas, o sistema será capaz de prosperar sem interrupções significativas. Vale a pena notar, no entanto, que pequenas redes blockchain são certamente suscetíveis ao ataque majoritário porque a taxa de hash total dedicada a esses sistemas é consideravelmente menor que a do Bitcoin.

Conclusão

Através do uso combinado de teoria dos jogos e criptografia, blockchains são capazes de atingir altos níveis de segurança como sistemas distribuídos. Como em quase todos os sistemas, no entanto, é essencial que esses dois campos de conhecimento sejam aplicados adequadamente. Um equilíbrio cuidadoso entre a descentralização e a segurança é vital para a construção de uma rede confiável e eficaz de criptomoedas.

À medida que os usos do blockchain continuam a evoluir, seus sistemas de segurança também mudam para atender às necessidades de diferentes aplicativos. Os blockchains privados agora sendo desenvolvidos para empresas comerciais, por exemplo, dependem muito mais de segurança através do controle de acesso do que dos mecanismos de teoria dos jogos que são indispensáveis ​​para a segurança da maioria das blockchains públicas.

A BlueBenx é especialista em criptomoedas e projetos com Blockchain, acompanhe nossas publicações para ficar por dentro da criptoeconomia.

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