Um blockchain configura-se como um diário contábil digital, distribuído e descentralizado que cataloga transações. Esse registro é extensivamente replicado e disseminado por uma rede de computadores associada ao respectivo blockchain.
De maneira técnica, blockchains atuam como plataformas descentralizadas para armazenamento de dados. A distribuição do blockchain o torna extremamente resistente a fraudes, invasões cibernéticas ou alterações não autorizadas.
O Bitcoin, reconhecidamente a primeira criptomoeda fundamentada em blockchain, conquistou rapidamente destaque na comunidade de criptos por possibilitar a divulgação transparente de dados entre os usuários, o que permite a verificação e validação independente de transações pelos integrantes da rede.
Cada bloco do blockchain abriga uma coleção de transações. Com cada nova transação, uma anotação é agregada ao diário contábil de todos os participantes. Portanto, esse tipo de base de dados descentralizada é conhecida como tecnologia de razão distribuída (DLT). O blockchain é uma categoria de DLT, onde as transações são documentadas através de um hash (assinatura criptográfica).
DLTs compreendem uma gama de tecnologias e arquiteturas que propiciam um esquema distribuído. Duas abordagens notáveis são blockchains privados e blockchains públicos, que serão detalhados adiante neste texto.
O que é um blockchain público?
Blockchains públicos são redes fechadas ou que possuem uma camada de controle de acesso. Este nível adicional de proteção restringe as ações dos participantes apenas às suas respectivas autorizações.
Num blockchain público, um indivíduo necessita da autorização do administrador da rede para integrar tal rede. Na prática, um usuário somente tem capacidade de interagir com o blockchain, lendo ou inserindo informações, se possuir o acesso adequado. Um blockchain público privado estipula as funções e permissões de cada membro.
Ademais, blockchains públicos também suportam personalização, possibilitando, assim, a verificação de identidade para autorizar o ingresso de indivíduos na rede, ao invés de o proprietário da rede validar cada novo usuário. Idealmente, os integrantes teriam permissão apenas para executar atividades específicas na rede, conforme as autorizações designadas ao blockchain.
Frequentemente referidos como “blockchains privados” ou “sandboxes permitidos”, os blockchains públicos são vistos como parcialmente descentralizados. Ao contrário do Bitcoin, onde a rede é distribuída entre todos os usuários indiscriminadamente, nestes, a rede é compartilhada entre membros específicos e conhecidos.
O Ripple é um exemplo notável de blockchain público, sendo uma criptomoeda de relevância que facilita funções baseadas em permissões para seus participantes. Muitos negócios optam por blockchains públicos pela possibilidade de os administradores definirem especificações e imporem limitações conforme necessário.
Como é estabelecido o consenso em um blockchain público?
Um blockchain público adota métodos de consenso distintos dos encontrados em blockchains privados. Comumente, entidades que operam blockchains públicos empregam modelos como Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), consensos federados e round-robin.
Consenso PBFT: O PBFT é um algoritmo de consenso que se baseia em votação. Neste modelo, a segurança da rede é assegurada desde que uma porcentagem mínima de nós opere de forma honesta e eficaz.
Consenso federado: O consenso federado é configurado por um grupo de assinantes confiáveis por cada nó do blockchain. Estes assinantes facilitam o alcance do consenso, utilizando um gerador de blocos único que coleta, retém e filtra as transações.
Consenso round-robin: No modelo de consenso round-robin, os nós são escolhidos de maneira pseudoaleatória para gerar blocos. Cada nó precisa aguardar vários ciclos antes de ter a oportunidade de ser novamente selecionado para adicionar um bloco ao blockchain.
Características do blockchain público
Várias características essenciais de um blockchain público estão intrinsecamente associadas à segurança. Com a integração de uma camada de controle de acesso, os blockchains públicos são percebidos como alternativas seguras em comparação aos sistemas de blockchain privado, tal como o Bitcoin.
Por isso, são preferidos por indivíduos e entidades que desejam estabelecer funções específicas, autenticar identidades e assegurar o acesso em uma rede. Diferentemente dos blockchains privados, os blockchains públicos não são anônimos e são frequentemente implementados por entidades privadas, como corporações e organizações.
Autoridade centralizada para decisões
Em contraste com as redes privadas que se baseiam em consenso distribuído, as redes públicas são caracterizadas pela tomada de decisões através de um grupo privado e centralizado.
Nível variável de descentralização
Diferentemente do Bitcoin, que é um blockchain completamente descentralizado, os blockchains públicos podem variar de totalmente centralizados a parcialmente descentralizados. Os membros da rede geralmente definem o grau de descentralização, bem como os algoritmos específicos para alcançar o consenso.
Transparência opcional
Ao contrário dos blockchains privados, que são projetados para serem transparentes, a transparência nos blockchains públicos é facultativa. Muitos blockchains públicos são projetados para manter certos aspectos ocultos para proteção e segurança. O nível de transparência é frequentemente determinado pelos objetivos da organização que gere a rede blockchain.
Vantagens e desvantagens do blockchain público
A singularidade proporciona benefícios aos blockchains públicos em relação aos privados, mas também há inconvenientes notáveis. Segue-se uma análise comparativa:
Vantagens do blockchain público
Entre as principais vantagens dos blockchains públicos está o elevado nível de privacidade e segurança. Sem a devida verificação e permissão, indivíduos externos não têm capacidade de acessar ou modificar as informações transacionais.
Outro benefício reside na flexibilidade em termos de descentralização. Eles podem ser ajustados para serem parcialmente ou completamente centralizados, permitindo que as empresas tenham mais autonomia para operar sem preocupações excessivas com os riscos inerentes a redes amplamente centralizadas.
Adicionalmente, são altamente adaptáveis, podendo ser moldados conforme as necessidades específicas de uma organização. Além disso, destacam-se pela escalabilidade e alto desempenho, atribuídos ao número restrito de nós que gerenciam as verificações de transações.
Desvantagens do blockchain público
Apesar das vantagens mencionadas, existem riscos e desvantagens associados a este tipo de blockchain.
A principal preocupação reside na possível falta de transparência e no risco aumentado de corrupção. Devido ao seu acesso restrito e gerenciamento por um conjunto seleto de indivíduos, existe uma possibilidade significativa de conluio e comprometimento do sistema de consenso. Isso significa que os administradores da rede têm a capacidade de modificar as regras de consenso.
É importante salientar que a segurança de um blockchain público também depende da integridade dos seus membros. Se algum membro ou grupo com influência decidir manipular os dados em benefício próprio, isso pode ser viável. A falta de transparência inerente a essas redes pode ser uma desvantagem substancial.
Eles também estão sujeitos a regulação e censura, especialmente relevantes para empresas que devem obedecer a regulamentações específicas. Assim, eles não têm a mesma liberdade de acesso às características inerentes aos blockchains privados, que são imunes à censura.
O que é um blockchain privado?
No extremo oposto do espectro dos DLTs, encontra-se o blockchain privado. Este paradigma é adotado por muitas das principais criptomoedas, incluindo o Bitcoin.
Conforme o nome sugere, blockchains privados permitem a participação livre, oferecendo acesso público às suas informações. Essencialmente, são descentralizados e abertos a todos, sendo caracterizados pela ausência de controle de acesso. Qualquer indivíduo interessado pode se juntar à rede sem a necessidade de cumprir com os procedimentos de Know Your Customer (KYC) ou apresentar documentos de identificação.
Tecnicamente, qualquer um pode utilizar a rede para suas necessidades específicas, desde que esteja em conformidade com o protocolo do blockchain. Blockchains privados são considerados mais aderentes à visão original de blockchain proposta por Satoshi Nakamoto.
No entanto, como são acessíveis ao público, blockchains privados normalmente apresentam velocidades de processamento mais lentas se comparados aos seus equivalentes públicos, que têm um número limitado de participantes.
Mas como funcionam os blockchains privados? As informações de transações nesses blockchains são validadas pelo público. Sem a presença de uma autoridade central ou reguladora, a rede confia no consenso público para validar as transações.
Os mecanismos de consenso mais comuns nessas redes são proof of work (POW) e proof of stake (POS). Estes mecanismos incentivam a honestidade e mantêm o sistema operando de maneira eficaz. Bitcoin e Ethereum são exemplos notáveis de redes blockchain privadas.
Características do blockchain privado
Contrapondo-se aos blockchains públicos, os blockchains privados são distintos pela transparência nas transações e pelo anonimato de seus participantes, além de serem frequentemente adotados em desenvolvimentos de código aberto.
Descentralização
Os blockchains privados são predominantemente descentralizados. Assim, nenhum indivíduo ou entidade única tem o poder de modificar o registro de transações, cessar a operação da rede ou alterar seus protocolos. Este aspecto é fundamentalmente baseado no protocolo de consenso, que se sustenta na integridade e no acordo da maioria dos participantes, geralmente exigindo a aprovação de mais de 50% dos usuários para validação de transações.
Transparência
Todos os usuários em uma rede blockchain privada têm acesso a ampla gama de informações (com exceção das chaves privadas). Dado o princípio de evitar centralização de autoridade em uma rede descentralizada, a transparência em todas as transações é altamente valorizada.
Anonimato
Diferente dos blockchains públicos, os privados não exigem identificação pessoal ou informações detalhadas dos usuários para a criação de um endereço na rede.
Tokens
Os blockchains privados suportam a utilização de tokens ou ativos digitais, frequentemente utilizados como incentivos para a participação ativa na rede. Tais tokens e ativos digitais têm seu valor flutuante de acordo com as dinâmicas de mercado e demanda.
Vantagens e desvantagens do blockchain privado
Blockchains privados são reconhecidos por sua alta descentralização e acessibilidade. Aqui estão algumas das vantagens e desvantagens notáveis:
Vantagens do blockchain privado
Um dos maiores benefícios de um blockchain privado é sua transparência significativa. Devido à sua natureza altamente descentralizada e extensa rede de usuários, a transparência promove a verificação e reconciliação eficaz entre partes independentes.
A descentralização oferece suas próprias vantagens. Uma delas é a dispersão de informações, evitando um ponto central de armazenamento. Isso torna o registro público não apenas seguro e confiável, mas também acessível a todos, tornando-o praticamente imune a violações.
Além disso, a rede é resistente à censura e segura, acessível por usuários globalmente. Assim, torna-se um desafio para os invasores comprometerem a rede. Não há um único ponto vulnerável, e para comprometer a rede, seria necessário subverter mais de 50% dela.
Desvantagens do blockchain privado
As principais desvantagens de um blockchain privado estão relacionadas ao seu desempenho e eficiência energética. O alto consumo de energia e o poder computacional necessário para manter o consenso são desafios significativos.
Como essas redes tendem a ser extensas, elas geralmente operam mais lentamente do que as redes públicas e têm dificuldades de escalabilidade. A necessidade de grande capacidade computacional para verificar transações resulta em consumo intensivo de energia, representando um desafio para empresas que buscam adotar soluções blockchain privadas.
Além disso, a natureza pública do blockchain privado implica em menos privacidade nas transações.
Por fim, o anonimato pode ser visto tanto como um benefício quanto um desafio. Embora promova a inclusão e a participação aberta, também dificulta a identificação e filtragem de agentes mal-intencionados ou fraudulentos na rede.
Principais diferenças entre um blockchain público e um privado
Os blockchains, públicos e privados, são tecnologias de registro distribuído que têm características distintas adequadas para diferentes usos. Aqui estão as principais diferenças entre eles:
Acesso e Permissão:
- Público: Qualquer pessoa pode participar e realizar transações ou validar blocos de transações (minerar). Exemplos populares incluem Bitcoin e Ethereum.
- Privado: O acesso é restrito a entidades específicas ou membros de uma organização. Apenas participantes autorizados podem realizar transações ou validar mudanças.
Segurança e Confiança:
- Público: Altamente seguro devido à natureza descentralizada e ao grande número de participantes. A segurança vem do consenso distribuído, onde a alteração de informações é quase impossível sem o controle da maioria da rede.
- Privado: Segurança depende da confiança nos participantes autorizados e na entidade que controla o blockchain. Geralmente é mais fácil de gerenciar e atualizar.
Velocidade e Escalabilidade:
- Público: Geralmente mais lento devido ao tempo necessário para alcançar consenso em toda a rede. A escalabilidade pode ser um desafio devido ao número crescente de transações.
- Privado: Mais rápido, pois há menos nós para validar transações, e o consenso é alcançado rapidamente dentro de um grupo confiável. Isso permite melhor escalabilidade e eficiência.
Anonimato:
- Público: Os usuários geralmente operam de forma anônima ou pseudônima.
- Privado: Os usuários são conhecidos e claramente definidos, pois são membros autorizados da rede.
Caso de Uso:
- Público: Ideal para cenários que requerem transparência total e onde qualquer pessoa pode participar, como criptomoedas.
- Privado: Adequado para casos de uso empresarial onde o controle e a privacidade são cruciais, como em cadeias de suprimentos, registros médicos ou sistemas financeiros internos de uma empresa.
Manutenção:
- Público: Mantido por uma comunidade ampla e distribuída. Nenhuma única entidade possui controle total.
- Privado: Mantido por uma organização ou consórcio específico, permitindo controle e atualizações mais rápidas conforme necessário.
A escolha entre um blockchain público e privado depende das necessidades específicas de privacidade, escalabilidade, velocidade e participação do usuário de um projeto ou empresa.
Semelhanças entre um Blockchain Público e um Blockchain Privado
No panorama das tecnologias de ledger distribuído, Blockchains públicos e privados apresentam algumas semelhanças fundamentais. Primeiramente, ambos representam formas de ledgers distribuídos. Isso indica que cópias redundantes dos dados são mantidas em diferentes locais ao longo da rede. Adicionalmente, tanto em Blockchains públicos quanto privados, mecanismos de consenso são empregados. Estes mecanismos são essenciais para que participantes da rede concordem sobre a validade das transações e sobre o estado atual do ledger.
Outro aspecto comum é a imutabilidade, uma característica vital para a integridade dos dados em ambas as redes. A imutabilidade assegura que, uma vez gravados, os dados não podem ser alterados retroativamente, embora essa característica seja menos absoluta em Blockchains privados. Esta propriedade é fundamental para manter a segurança e a confiança nas transações e nos registros mantidos dentro das redes Blockchain, seja ela pública ou privada. A robustez dessas redes deriva da dificuldade em reverter ou alterar dados uma vez que estes foram confirmados pelos mecanismos de consenso, como proof of stake ou proof of work.
Blockchain Público vs. Blockchain Privado: Qual Escolher?
As arquiteturas de Blockchain público e privado oferecem vantagens distintas, adequadas a diferentes tipos de aplicações. As blockchains públicas são ideais para aplicações que se beneficiam de maior descentralização, como:
- Captação de recursos e doações
- Comércio de criptomoedas
- Sistemas de armazenamento descentralizados
Por outro lado, blockchains privados são mais apropriados para situações que demandam elevados padrões de segurança e privacidade, incluindo:
- Autenticação de identidades
- Processos de liquidação de sinistros
- Monitoramento e rastreio de cadeias de suprimentos
Ao escolher entre um Blockchain público e privado, é crucial ponderar os benefícios e limitações de cada um. Em um estudo publicado no Journal of Software, os acadêmicos Solat, Calvez e Naït-Abdesselam argumentaram em favor das blockchains públicas, no artigo intitulado “Blockchain Público versus Privado: Como e Por Que Existe Apenas uma Escolha Correta”.
Eles salientam que a integridade dos dados em uma rede pública é mais assegurada, dado que qualquer alteração em um bloco invalidaria todos os blocos subsequentes. Por outro lado, em blockchains privados, existe a possibilidade teórica de recalculação de blocos subsequentes para revalidar blocos alterados. Isso sugere que a mera ligação em cadeia dos blocos baseando-se no hash do bloco anterior pode não ser suficiente para garantir a integridade e a segurança completas dos dados.
Os pesquisadores ressaltam que enquanto as blockchains públicas enfrentam desafios relacionados à escalabilidade e desempenho, os sistemas privados, apesar de sua aparente segurança e eficiência, podem não oferecer uma alternativa robusta suficiente. Assim, a escolha entre um Blockchain público e privado deve ser informada não só pelas necessidades imediatas de aplicação, mas também pelo entendimento das implicações a longo prazo de cada abordagem.
Um Blockchain Público Facilita a Participação Universal
Conforme argumentado pelos especialistas, a essência de um Blockchain reside na sua capacidade de facilitar uma participação ampla e irrestrita. Um Blockchain público caracteriza-se por permitir a qualquer indivíduo contribuir com transações e participar no processo de validação dessas transações. Além disso, um sistema eficaz de Blockchain não deve exigir permissões adicionais para envio de transações além da capacidade de pagar as taxas associadas, assegurando assim a resistência à censura.
Segundo o artigo, um sistema Blockchain eficiente deve sempre manter:
- Abertura
- Caráter público
- Ausência de permissões
Neste contexto, a abertura é vista como uma característica fundamental e necessária de uma rede Blockchain. Blockchains públicos como o Bitcoin e o Ethereum originalmente utilizavam o mecanismo de consenso proof of work (PoW) para combater ataques Sybil, embora o Ethereum tenha posteriormente transitado para proof of stake (PoS).
Tais mecanismos de consenso são cruciais para prevenir que validadores produzam blocos indesejados ou spam. Eles também induzem os validadores a empregar recursos, como energia no caso do PoW, para superar ataques Sybil, conforme apontado pelos pesquisadores.
No entanto, a decisão de adotar um Blockchain público ou privado deve considerar se os riscos e limitações associados a cada tipo de rede são superados pelos benefícios que oferecem. A próxima seção abordará a possibilidade de coexistência desses dois paradigmas de Blockchain.
Blockchains Públicos e Privados: Uma Coexistência Possível?
Na análise do desenvolvimento de blockchains, é crucial reconhecer as origens e implicações do white paper de Satoshi Nakamoto. Nakamoto, uma figura enigmática considerada o criador do Bitcoin, propôs uma alternativa descentralizada às instituições financeiras centralizadas como uma resposta aos problemas enfrentados pelo setor financeiro.
Nakamoto delineou um sistema de blockchain público, descentralizado e sem permissão em 2008 como uma solução para as crises financeiras, enfatizando a importância de um ledger transparente e imutável, acessível a todos os participantes. Este sistema visava eliminar os riscos de gastos duplos e promover transparência total nas transações.
À medida que a tecnologia blockchain evoluiu, surgiram variantes, incluindo blockchains privados, projetados para preencher as necessidades de organizações que buscavam controle e privacidade. Esses sistemas privados oferecem acesso restrito, servindo a casos de uso específicos que demandam um alto grau de confidencialidade e segurança.
Embora existam argumentos contra sistemas fechados, devido à natureza essencialmente aberta e descentralizada dos mecanismos de consenso como PoW e PoS, não se pode negar a relevância e eficácia dos blockchains privados em determinadas aplicações. Eles são particularmente benéficos para transações rápidas e seguras dentro de redes fechadas, gestão de riscos, e conformidade em ambientes corporativos, eliminando processos burocráticos desnecessários.
Assim como a internet e intranets coexistem, servindo a propósitos distintos e complementares, blockchains públicos e privados têm seus próprios nichos de aplicação. A internet, por exemplo, oferece uma plataforma aberta e global, enquanto intranets servem como redes privadas dentro de organizações para facilitar a comunicação e colaboração interna.
Blockchains públicos e privados podem coexistir, pois atendem a diferentes necessidades e contextos. Enquanto os blockchains públicos oferecem transparência e descentralização para um público mais amplo, os blockchains privados proporcionam eficiência, segurança e controle para entidades específicas. Ambos têm seu lugar no ecossistema tecnológico e podem ser escolhidos com base nas necessidades e requisitos específicos de cada caso.
Conclusão
Ao final deste artigo sobre as distinções fundamentais entre Blockchains públicas e privadas, fica evidente que ambas as arquiteturas possuem características distintas que as tornam adequadas para diferentes aplicações. A escolha entre uma Blockchain pública e uma privada não é apenas uma decisão técnica, mas estratégica, que deve alinhar-se aos objetivos, requisitos de segurança, transparência, velocidade e governança de uma organização ou indivíduo.
Blockchains públicas, com sua natureza descentralizada e aberta, são ideais para aplicações que exigem transparência total e participação irrestrita. Elas oferecem vantagens significativas em termos de imutabilidade e resistência à censura, sendo a escolha preferida para criptomoedas e outros sistemas descentralizados. Por outro lado, Blockchains privadas são adaptadas para cenários que demandam controle rigoroso, privacidade e eficiência operacional, sendo frequentemente escolhidas por entidades corporativas para gerenciamento de cadeias de suprimentos, registros médicos e outras aplicações sensíveis.
A decisão entre uma Blockchain pública e privada deve considerar uma análise cuidadosa das necessidades específicas de cada caso, juntamente com uma compreensão profunda das capacidades e limitações de cada tipo de Blockchain. Em última análise, a escolha entre Blockchain pública e privada não precisa ser binária. Com a evolução contínua da tecnologia Blockchain, soluções híbridas e inovadoras estão surgindo, oferecendo o melhor de ambos os mundos em determinadas situações.
À medida que o mundo continua a explorar e expandir as fronteiras do possível com a tecnologia Blockchain, organizações e indivíduos são encorajados a se manterem informados e adaptáveis, escolhendo a solução mais alinhada com suas necessidades e visão de futuro. Seja em uma Blockchain pública, privada ou uma combinação de ambas, o potencial transformador dessa tecnologia é imenso, abrindo novos caminhos para inovação, segurança e eficiência em um mundo cada vez mais digital.