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Blockchain

Dic 20, 2021 , , ,
Wie funktioniert die Blockchain?

Eine Blockchain ist eine wachsende Liste von Datensätzen, die als Blöcke bezeichnet werden und kryptografisch miteinander verknüpft sind. Jeder Block enthält einen kryptografischen Hash des vorangegangenen Blocks, einen Zeitstempel und die Transaktionsdaten (in der Regel als Merkle-Baum dargestellt). Der Zeitstempel beweist, dass die Transaktionsdaten zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Blocks existierten und ist in seinem Hash enthalten.

Da jeder Block Informationen des vorherigen Blocks enthält, entsteht eine Kette, in der der nächste Block den vorherigen Block verstärkt. Blockchains sind resistent gegen Datenänderungen, da die Daten in einem bestimmten Block nicht nachträglich geändert werden können, ohne alle nachfolgenden Blöcke zu ändern.

Blockchains arbeiten in der Regel in Peer-to-Peer-Netzen und werden als öffentliches, verteiltes Hauptbuch verwendet, in dem die Knoten gemeinsam kommunizieren und neue Blöcke nach einem Protokoll überprüfen. Obwohl Blockchain-Datensätze aufgrund der Möglichkeit des Forkings nicht unveränderlich sind, sind Blockchains intern sicher und können als Beispiel für ein verteiltes Computersystem mit einem hohen Maß an byzantinischer Fehlertoleranz betrachtet werden.

Die auf der Arbeit von Stuart Haber, W. Scott Stornetta und Dave Baier basierende Blockchain wurde 2008 von einer Person (oder einer Gruppe von Personen) namens Satoshi Nakamoto als öffentliches Buch für Transaktionen in der Kryptowährung Bitcoin bekannt gemacht. Die Identität von Satoshi Nakamoto ist bis heute unbekannt. Mit der Einführung der Blockchain in Bitcoin war dies die erste digitale Währung, die das Problem des Mehrfachkonsums ohne eine vertrauenswürdige Institution oder einen zentralen Server löste.

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta und Dave Baier Blockchain

Das Design von Bitcoin beeinflusste andere Anwendungen und die Blockchain, eine öffentlich verfügbare und lesbare Kryptowährung. Blockchains werden als Zahlungsgateways betrachtet. Es wurden auch private Blockchains für die kommerzielle Nutzung vorgeschlagen, aber Computerworld bezeichnet den Verkauf solcher privatisierten Blockchains ohne ein angemessenes Sicherheitsmodell als «Schlangenöl». Andere wiederum argumentieren, dass lizenzierte Blockchains bei sorgfältiger Gestaltung dezentraler und damit sicherer sein können als nicht lizenzierte Blockchains.

Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist ein System zur Aufzeichnung von Informationen, das es schwierig oder unmöglich macht, sie zu verändern, zu hacken oder zu manipulieren. Eine Blockchain ist im Wesentlichen ein digitales Transaktionsbuch, das über ein Netzwerk von Blockchain-Computersystemen repliziert und verteilt wird.

Eine Blockchain ist eine dezentralisierte Datenbank, die von Knoten in einem Computernetzwerk gemeinsam genutzt wird. Eine Blockchain ist eine Datenbank, in der Informationen elektronisch und digital gespeichert werden. Die Blockchain ist vor allem für ihre Schlüsselrolle in Kryptowährungssystemen wie Bitcoin bekannt, die eine sichere, dezentralisierte Aufzeichnung von Transaktionen ermöglicht. Die Innovation der Blockchain besteht darin, die Treue und Sicherheit von Datensätzen zu gewährleisten und Vertrauen zu schaffen, ohne dass eine vertrauenswürdige dritte Partei erforderlich ist.

Einer der Hauptunterschiede zwischen herkömmlichen Datenbanken und Blockchain ist die Art und Weise, wie die Daten strukturiert sind. Eine Blockchain sammelt Informationen in Aggregaten, die Blöcke genannt werden. Ein Block hat eine feste Kapazität, und wenn er voll ist, wird er geschlossen und mit den bereits gefüllten Blöcken zu einer Datenkette, der so genannten Blockchain, verbunden. Alle neuen Informationen, die auf diesen neu hinzugefügten Block folgen, werden in einem neu erstellten Block gesammelt, der ebenfalls in die Kette aufgenommen wird, sobald er hinzugefügt wird.

Während Datenbanken Daten in der Regel in Form von Tabellen strukturieren, strukturieren Blockchains, wie der Name schon sagt, Daten in Form von Blockchains (Chunks). Wenn diese Datenstruktur dezentral implementiert wird, entsteht im Wesentlichen ein unumkehrbarer Zeitstrahl von Daten. Wenn ein Block eingefügt wird, wird er Teil dieser Zeitleiste. Jedem Block in der Kette wird ein Zeitstempel zugewiesen, der zu dem Zeitpunkt, an dem er der Kette hinzugefügt wird, genau ist.

Wichtigste Punkte

  • Eine Blockchain ist eine gemeinsam genutzte Datenbank, die sich von einer herkömmlichen Datenbank dadurch unterscheidet, dass sie Daten in Blöcken speichert und die Blöcke durch Kryptografie miteinander verbindet.
  • Wenn neue Daten eintreffen, werden sie in einen neuen Block eingefügt. Wenn ein Block mit Daten gefüllt ist, wird er mit dem vorherigen Block verkettet, so dass die Daten in chronologischer Reihenfolge abgelegt werden.
  • Blockchains können viele verschiedene Arten von Informationen speichern, werden aber am häufigsten als Hauptbuch für Transaktionen verwendet.
  • Im Falle von Bitcoin wird die Blockchain dezentral verwendet, was bedeutet, dass keine bestimmte Person oder Gruppe von Personen die Kontrolle darüber hat, sondern dass alle Nutzer gemeinsam die Kontrolle darüber haben.
  • Dezentrale Blockchains sind unveränderlich und eingegebene Daten können nicht rückgängig gemacht werden. Im Fall von Bitcoin bedeutet dies, dass die Transaktionen permanent aufgezeichnet werden und von jedermann eingesehen werden können.
  • Wie funktioniert die Blockchain?

Wie funktioniert eine Blockchain?

Der Zweck einer Blockchain besteht darin, dass digitale Informationen aufgezeichnet und verteilt werden können, aber nicht verändert werden können. Blockchain ist daher die Grundlage für ein unveränderliches Hauptbuch: eine Aufzeichnung von Transaktionen, die nicht verändert, gelöscht oder zerstört werden kann. Aus diesem Grund wird die Blockchain auch als Distributed Ledger Technology (DLT) bezeichnet.

Das Blockchain-Konzept wurde erstmals 1991 als Forschungsprojekt vorgestellt und 2009 in Form von Bitcoin auf breiter Basis kommerzialisiert. Seitdem hat sich die Nutzung der Blockchain mit der Schaffung verschiedener Kryptowährungen, dezentraler Finanzanwendungen (DeFi), nicht übertragbarer Token (NFT) und intelligenter Verträge erweitert.

Dezentralisierung der Blockchain

Stellen Sie sich ein Unternehmen vor, das über eine Serverfarm mit 10.000 Computern verfügt, in der eine Datenbank mit allen Kundenkontoinformationen geführt wird. Dieses Unternehmen besitzt ein Lagergebäude mit all diesen Computern unter einem Dach und hat die vollständige Kontrolle über jeden einzelnen von ihnen und alle darin enthaltenen Informationen. Was passiert, wenn der Strom an diesem Ort ausfällt? Was passiert, wenn die Netzwerkverbindung unterbrochen wird? Was, wenn sie durchbrennt? Was, wenn die bösen Jungs alles mit einem einzigen Tastendruck zerstören? In jedem dieser Fälle können Daten verloren gehen oder beschädigt werden.

Bei der Blockchain können die in dieser Datenbank gespeicherten Daten auf mehrere Netzwerkknoten an verschiedenen Orten verteilt werden. Dies schafft nicht nur Redundanz, sondern gewährleistet auch die Treue der gespeicherten Daten. Wenn jemand versucht, einen Datensatz in einer Instanz der Datenbank zu ändern, werden die anderen Knoten nicht geändert, was einen Eindringling daran hindert, dies zu tun.

Wenn ein Nutzer einen Datensatz einer Bitcoin-Transaktion fälscht, werden alle anderen Nodes miteinander verglichen, was es einfacher macht, den Node mit den falschen Informationen zu identifizieren. Dieses System trägt dazu bei, einen genauen und transparenten Ablauf der Ereignisse zu schaffen. Auf diese Weise kann kein Knoten im Netz die im Netz gespeicherten Informationen verändern.

Dadurch werden Informationen und Geschichte (z.B. Kryptowährungen) irreversibel. Ein solcher Datensatz könnte eine Liste von Transaktionen (z. B. von Kryptowährungen) sein, aber es ist auch möglich, dass eine Blockchain alle Arten von Informationen speichert, z. B. rechtliche Verträge, staatliche Kennungen, Unternehmensinventare usw.

Um einen neuen Datensatz oder Eintrag in der Blockchain zu validieren, muss eine große Menge an Rechenleistung in dem dezentralen Netzwerk zustimmen. Um böswillige Transaktionsüberprüfungen und Doppelspenden zu vermeiden, wird die Blockchain durch Konsensmechanismen wie Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) geschützt. Diese Mechanismen ermöglichen es, Vereinbarungen zu treffen, ohne dass ein verantwortlicher Knotenpunkt erforderlich ist.
Transparenz

Da die Bitcoin-Blockchain dezentralisiert ist, sind alle Transaktionen für die einzelnen Knoten und den Blockchain-Treiber transparent, so dass jeder sehen kann, was in Echtzeit passiert. Jeder Knoten hat seine eigene Kopie der Kette, die aktualisiert wird, wenn neue Blöcke bestätigt oder hinzugefügt werden. Das bedeutet, dass Sie die Entwicklung von Bitcoin verfolgen können, wo immer Sie sich befinden.

In der Vergangenheit wurden zum Beispiel Börsen gehackt, und Menschen, die ihre Bitcoins auf der Börse gelagert hatten, verloren alles. Die Hacker waren zwar völlig anonym, aber die erbeuteten Bitcoins waren leicht zurückzuverfolgen. Wenn die bei diesen Hacks gestohlenen Bitcoins irgendwohin transferiert oder ausgegeben werden, sind sie sichtbar.

Natürlich sind die in der Bitcoin-Blockchain gespeicherten Aufzeichnungen verschlüsselt (wie bei den meisten Blockchains). Das bedeutet, dass nur der Eigentümer eines Datensatzes diesen entschlüsseln kann, um seine Identität preiszugeben (unter Verwendung eines öffentlichen/privaten Schlüsselpaares). Dies ermöglicht es den Nutzern der Blockchain, anonym zu bleiben und gleichzeitig die Transparenz zu wahren.

Ist Blockchain sicher?

Die Blockchain-Technologie bietet in mehrfacher Hinsicht dezentrale Sicherheit und Vertrauen. Erstens werden neue Blöcke immer linear und chronologisch gespeichert. Das bedeutet, dass sie immer am «Ende» der Blockchain hinzugefügt werden. Sobald ein Block am Ende der Blockchain hinzugefügt wurde, ist es sehr schwierig, den Inhalt dieses Blocks rückwirkend zu ändern, es sei denn, die Mehrheit des Netzwerks stimmt zu.

Das liegt daran, dass jeder Block zusätzlich zu seinem eigenen Hash den Hash des vorherigen Blocks und den bereits erwähnten Zeitstempel enthält. Ein Hash-Code wird durch eine mathematische Funktion erstellt, die numerische Informationen in eine Folge von Zahlen oder Buchstaben umwandelt. Wenn diese Informationen in irgendeiner Weise verändert werden, wird auch der Hash-Code verändert.

Angenommen, ein Hacker, der auch einen Knoten im Blockchain-Netzwerk betreibt, möchte die Kryptowährung eines anderen stehlen, indem er die Blockchain verändert. Ändert er sein einziges Exemplar, stimmt es nicht mehr mit denen der anderen überein. Wenn die anderen ihre Kopien vergleichen, werden sie sehen, dass diese Kopie hervorsticht, und die gehackte Version der Kette wird als illegal verworfen.

Damit ein solcher Hack gelingen kann, müsste der Hacker mehr als 51 % der Kopien der Blockchain gleichzeitig kontrollieren und verändern, so dass seine neue Kopie die Mehrheitskopie wäre und eine zusammenhängende Kette entstünde. Ein solcher Angriff würde einen enormen Aufwand an Geld und Ressourcen erfordern, da jeder Block mit unterschiedlichen Zeitstempeln und Hash-Codes neu erstellt werden müsste.

Angesichts der Größe vieler Kryptowährungsnetzwerke und ihrer Wachstumsrate könnten die Kosten für ein solches Kunststück enorm sein. Dies wäre nicht nur mit enormen Kosten verbunden, sondern könnte auch zu einer Verschwendung führen. Dieses Verhalten sollte den Mitgliedern des Netzwerks nicht unbemerkt bleiben, da sie diese radikale Veränderung der Blockchain sehen. Die Mitglieder des Netzwerks schließen sich dann der neuen, unangetasteten Version der Blockchain an.

Dadurch verringert sich der Wert der kompromittierten Token drastisch, so dass der Angriff nutzlos wird, da der Angreifer die Kontrolle über nutzlose Vermögenswerte erlangt. Das Gleiche kann passieren, wenn ein Angreifer eine neue Bitcoin-Gabel angreift. Sie wurde geschaffen, um einen finanziellen Anreiz zu bieten und nicht, um ein teilnehmendes Netz anzugreifen.

Bitcoin und die Blockchain

Die Blockchain-Technologie wurde 1991 von Stuart Haber und W. Scott Stornetta erfunden, zwei Forschern, die ein System schaffen wollten, in dem die Zeitstempel von Dateien nicht manipuliert werden können. Der erste wirkliche Einsatz der Blockchain erfolgte jedoch fast 20 Jahre später, mit der Einführung von Bitcoin im Januar 2009.

Das Protokoll von Bitcoin basiert auf der Blockchain. In einer Studie, die diese digitale Währung beschreibt, bezeichnet Satoshi Nakamoto, der Schöpfer von Bitcoin, sie als «ein neues elektronisches Geldsystem, das vollständig auf Peer-to-Peer-Basis arbeitet und keine vertrauenswürdige dritte Partei hat «.

Dabei ist es wichtig zu verstehen, dass Bitcoin die Blockchain zwar nur als Mittel zur Aufzeichnung eines transparenten Hauptbuchs verwendet, die Blockchain aber theoretisch immer eine beliebige Anzahl von Daten aufzeichnen kann. Wie bereits erwähnt, kann es sich dabei um Transaktionen, Stimmen bei Wahlen, Warenbestände, staatliche Ausweise, Wohnungsdokumente usw. handeln.

Zehntausende von Projekten versuchen derzeit, die Blockchain auf verschiedene Weise zum Nutzen der Gesellschaft einzusetzen, nicht nur zur Aufzeichnung von Transaktionen, sondern auch als Mittel zur sicheren Stimmabgabe bei demokratischen Wahlen, zum Beispiel. Die Unveränderlichkeit der Blockchain bedeutet, dass Wahlbetrug raffinierter sein kann. Ein Wahlsystem könnte zum Beispiel durch die Ausgabe einer einzigen Kryptowährung oder eines Tokens an jeden Bürger des Landes funktionieren.

Jedem Kandidaten würde eine bestimmte Wallet-Adresse zugewiesen, und die Wähler würden ihre Token oder Kryptowährungen an die Adresse des Kandidaten senden, dem sie ihre Stimme geben möchten. Durch die Transparenz und Rückverfolgbarkeit der Blockchain entfällt die Notwendigkeit der manuellen Stimmauszählung und die Möglichkeit der böswilligen Manipulation von physischen Stimmen.

Blockchain und Bankwesen

Es wurde gesagt, dass Blockchain das Potenzial hat, die Finanzindustrie, insbesondere den Zahlungsverkehr und die Bankfunktionen, zu verändern. Bankwesen und dezentrale Blockchain sind jedoch zwei sehr unterschiedliche Dinge.

Um den Unterschied zwischen dem Bankwesen und der Blockchain zu verstehen, lassen Sie uns das Bankensystem mit der Implementierung der Bitcoin-Blockchain vergleichen.

Hier finden Sie Nachrichten zum Thema Banking und Blockchain.

Wie funktioniert eine Blockchain?

Es ist bereits bekannt, dass die Blöcke der Bitcoin-Blockchain Daten über Bitcoin-Transaktionen speichern. Derzeit gibt es mehr als 10.000 Kryptowährungssysteme, die auf der Blockchain laufen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Blockchains auch eine zuverlässige Möglichkeit sind, Daten über andere Arten von Transaktionen zu speichern.

Zu den Unternehmen, die Blockchain eingeführt haben, gehören Walmart, Pfizer, AIG, Siemens und Unilever. IBM hat beispielsweise eine Blockchain namens Food Trust entwickelt, mit der sich der Weg von Lebensmitteln bis zu ihrem Standort verfolgen lässt.

Warum wollen wir das tun? In der Lebensmittelindustrie gab es unzählige Ausbrüche von E. coli, Salmonellen und Listerien sowie von toxischen Substanzen, die versehentlich in die Lebensmittelversorgung eingeführt wurden. Bislang hat es Wochen gedauert, um den Ursprung und die Ursache eines Ausbruchs in der Ernährung der Menschen zu finden. Durch den Einsatz von Blockchain können Marken Lebensmittel von ihrem Ursprung bis zu jeder Station und Lieferung zurückverfolgen.

Wenn ein kontaminiertes Lebensmittel gefunden wird, kann die Quelle bei jedem Halt zurückverfolgt werden. Darüber hinaus können diese Unternehmen jetzt alles sehen, womit sie in Berührung kommen könnten, und so Probleme schneller erkennen und Leben retten. Dies ist nur ein Beispiel für die praktische Anwendung der Blockchain, aber es gibt noch viele andere Möglichkeiten, wie sie eingesetzt wird.

Bankwesen und Finanzen

Vielleicht würde kein Sektor mehr von der Einführung der Blockchain in seine Abläufe profitieren als der Bankensektor. Die Finanzinstitute haben in der Regel fünf Tage in der Woche geöffnet. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie einen Scheck an einem Freitag um 18.00 Uhr einreichen, bis Montagmorgen warten müssen, bis das Geld auf Ihrem Konto eingeht. Selbst wenn Sie während der Geschäftszeiten eine Einzahlung vornehmen, kann es aufgrund der großen Menge an Transaktionen, die die Banken bearbeiten, ein bis drei Tage dauern, bis Ihre Transaktion bestätigt wird. Die Blockchain hingegen schläft nie.

Durch die Integration der Blockchain in die Banken können die Verbraucher ihre Transaktionen in nur 10 Minuten abwickeln. Das ist im Wesentlichen die Zeit, die benötigt wird, um einen Block zur Blockchain hinzuzufügen, unabhängig von Feiertagen, Tageszeit oder Woche. Blockchain ermöglicht den Banken auch einen schnelleren und sichereren Austausch von Geldern zwischen Institutionen.

Bei Aktiengeschäften kann es beispielsweise bis zu drei Tage (bei internationalen Geschäften auch länger) dauern, bis sie abgerechnet und abgewickelt sind, und in dieser Zeit werden die Gelder und Aktien eingefroren.

In Anbetracht der Höhe des Geldbetrags, um den es geht, bedeutet selbst eine Überweisung von wenigen Tagen erhebliche Kosten und Risiken für die Bank. Capgemini, ein französisches Beratungsunternehmen, schätzt, dass Verbraucher durch Blockchain-basierte Anwendungen bis zu 16 Milliarden Dollar pro Jahr an Bank- und Versicherungskosten sparen könnten.4

Münzen

Die Blockchain ist die Grundlage von Kryptowährungen wie Bitcoin. Der US-Dollar wird von der Federal Reserve kontrolliert. Unter dieser zentralen Kontrolle sind Nutzerdaten und Währung technisch den Wünschen von Banken und Regierungen unterworfen. Wenn die Bank eines Nutzers gehackt wird, sind die persönlichen Daten des Nutzers gefährdet. Wenn Ihre Bank zusammenbricht oder wenn Sie in einem Land mit einer instabilen Regierung leben, kann der Wert Ihrer Währung gefährdet sein. Im Jahr 2008 wurden mehrere gescheiterte Banken gerettet, teilweise mit Steuergeldern. Es war diese Angst, die zur Erfindung und Entwicklung von Bitcoin führte.

Die Blockchain ermöglicht es, dass Bitcoin und andere Kryptowährungen ohne Beteiligung einer zentralen Behörde gehandelt werden können, da sie dezentral über ein Computernetzwerk betrieben werden. Dadurch wird nicht nur das Risiko verringert, sondern es entfallen auch viele Bearbeitungs- und Transaktionsgebühren. Sie macht die Währung auch für Bewohner von Ländern mit instabilen Währungen und Finanzinfrastrukturen stabiler, da sie die Zahl der Anwendungen erhöht und das Netzwerk von Personen und Institutionen erweitert, mit denen sie sowohl im Inland als auch international gehandelt werden kann.

Die Verwendung einer Kryptowährungs-Wallet zur Eröffnung eines Sparkontos oder als Zahlungsmittel ist besonders für Personen ohne nationale Identität wichtig. In manchen Ländern herrscht Krieg oder es fehlt die nationale Infrastruktur, die eine Identifizierung ermöglicht. Die Bürger dieser Länder haben möglicherweise keinen Zugang zu Spar- oder Maklerkonten und können daher ihr Vermögen nicht sicher aufbewahren.

Gesundheit

Organisationen des Gesundheitswesens können Blockchain nutzen, um die Krankenakten von Patienten sicher zu speichern. Sobald die Krankenakte erstellt und signiert ist, wird sie in die Blockchain geschrieben, wodurch der Patient den Nachweis und die Gewissheit erhält, dass die Akte nicht manipuliert wurde. Indem diese persönlichen Gesundheitsdaten mit einem privaten Schlüssel verschlüsselt und auf der Blockchain gespeichert werden, können nur bestimmte Personen auf sie zugreifen, wodurch die Privatsphäre gewahrt bleibt.

Vermögensverzeichnis

Wenn Sie schon einmal bei Ihrem örtlichen Grundbuchamt waren, wissen Sie, dass das Verfahren zur Registrierung von Urkunden umständlich und ineffizient sein kann. Heutzutage müssen Sachurkunden von einem Beamten an das örtliche Standesamt geschickt werden, wo sie manuell in einer zentralen Datenbank und in den Kreisarchiven erfasst werden. Bei vermögensrechtlichen Streitigkeiten ist es erforderlich, die Vermögensansprüche anhand eines amtlichen Verzeichnisses zu überprüfen.

Dieser Prozess ist nicht nur kostspielig und zeitaufwändig, sondern auch anfällig für menschliche Fehler, da ungenaue Informationen die Effektivität der Objektverfolgung verringern. Mit Blockchain ist es nicht mehr nötig, Dokumente einzuscannen oder physische Dokumente im örtlichen Standesamt zu verfolgen.

Wenn Eigentumsrechte in der Blockchain gespeichert und überprüft werden, können Eigentümer sicher sein, dass ihre Dokumente korrekt und für immer gespeichert sind.

In von Konflikten zerrütteten Ländern oder in Gebieten mit wenig öffentlicher oder finanzieller Infrastruktur, geschweige denn mit einem zivilrechtlichen Register, ist es fast unmöglich, das Eigentum an Vermögenswerten nachzuweisen. Wenn Gruppen von Menschen, die in solchen Gebieten leben, Zugang zu einer Blockchain haben, können sie eine transparente und klare Chronologie der Eigentumsverhältnisse erstellen.

Intelligente Verträge

Ein intelligenter Vertrag ist ein Stück Computercode, das in eine Blockchain integriert werden kann, um Verträge zu erleichtern, zu verifizieren oder zu handeln. Intelligente Verträge funktionieren auf der Grundlage einer Reihe von Bedingungen, denen der Nutzer zustimmt. Sobald diese Bedingungen erfüllt sind, treten die Vertragsbedingungen automatisch in Kraft.

Nehmen wir zum Beispiel an, ein Mietinteressent möchte eine Wohnung über einen intelligenten Vertrag mieten. Der Vermieter verpflichtet sich, dem Mieter den Türcode der Wohnung zu geben, nachdem der Mieter die Kaution bezahlt hat. Wenn sowohl der Mieter als auch der Vermieter ihren Teil des Vertrags an den intelligenten Vertrag senden, speichert der intelligente Vertrag den Türcode und tauscht ihn am Tag der Vertragsunterzeichnung durch den Mieter automatisch gegen die Kaution aus.

Wenn der Vermieter den Türcode bei Ablauf des Mietverhältnisses nicht zur Verfügung stellt, wird der intelligente Vertrag die Kaution zurückzahlen. Dadurch werden die Kosten und Formalitäten vermieden, die normalerweise mit der Inanspruchnahme von Notaren, Dritten und Anwälten verbunden sind.

Überwachungskette

Wie im Beispiel des IBM Food Trust können Lieferanten die Blockchain nutzen, um die Herkunft der eingekauften Materialien zu dokumentieren. Auf diese Weise können die Unternehmen nicht nur die Echtheit der Produkte, sondern auch gängige Bezeichnungen wie «Bio», «lokal» oder «fairer Handel» überprüfen.

Wie das Magazin Forbes berichtet, nutzt die Lebensmittelindustrie zunehmend die Blockchain, um Lebensmittel vom Erzeuger bis zum Verbraucher zu verfolgen und zu sichern.

Stimmrecht

Wie bereits erwähnt, kann die Blockchain zur Vereinfachung moderner Wahlsysteme eingesetzt werden. Wie Mitte November 2018 in West Virginia getestet, hat die Blockchain-basierte Wahl das Potenzial, Wahlbetrug auszuschließen und die Wahlbeteiligung zu erhöhen.

Die Verwendung der Blockchain macht Wahlbetrug praktisch unmöglich. Blockchain-Protokolle sorgen auch für die Transparenz des Wahlprozesses, verringern die Anzahl der für die Durchführung einer Wahl erforderlichen Mitarbeiter und stellen den Behörden die Ergebnisse fast sofort zur Verfügung. Damit entfallen die Notwendigkeit von Nachzählungen und die Angst vor Wahlbetrug.

Vor- und Nachteile der Blockchain

Die Blockchain hat aufgrund ihrer Komplexität ein unbegrenztes Potenzial als dezentrales Aufzeichnungsmedium. Die Anwendungen der Blockchain-Technologie reichen von der Verbesserung des Datenschutzes und der Sicherheit für die Nutzer bis hin zur Verringerung von Verarbeitungskosten und Fehlern und gehen noch darüber hinaus. Allerdings gibt es auch Nachteile.

Arten von Blockchain

Es gibt vier Arten von Blockchain

  1. Öffentliche Blockchains
    Eine öffentliche Blockchain ist ein offenes, dezentrales Computernetzwerk, auf das jeder zugreifen kann, um Transaktionen anzufordern und zu verifizieren (die Richtigkeit zu überprüfen). Die Person, die die Transaktion verifiziert (der Miner), erhält eine Provision.

Öffentliche Blockchains verwenden einen Mechanismus zur Konsensbildung, der Proof-of-Work oder Proof-of-Stake genannt wird (siehe unten). Bekannte Beispiele für öffentliche Blockchains sind die Bitcoin- und Ether-Blockchains.

  1. Private Blockchains
    Eine private Blockchain ist nicht öffentlich und hat nur begrenzten Zugang. Jeder, der darauf zugreifen möchte, muss die Erlaubnis des Systemadministrators einholen. Sie werden in der Regel von einer einzigen Organisation verwaltet, d. h. sie sind zentralisiert. Hyperledger zum Beispiel ist eine lizenzierte private Blockchain.
  2. Hybride Blockchain oder Konsortium
    Ein Konsortium ist eine Kombination aus einer öffentlichen Blockchain und einer privaten Blockchain, die sowohl zentrale als auch dezentrale Elemente enthält. Beispiele hierfür sind die Energy Network Foundation, Dragonchain und R3.

Anmerkung: Es besteht keine 100%ige Übereinstimmung darüber, ob es sich um unterschiedliche Begriffe handelt. Einige unterscheiden zwischen beiden, während andere sie als dasselbe betrachten.

  1. Nebenketten
    Eine Nebenkette ist eine Blockchain, die parallel zur Hauptkette läuft. Es ermöglicht den Nutzern, ihre digitalen Vermögenswerte zwischen zwei verschiedenen Blockchains zu verschieben, was die Skalierbarkeit und Effizienz erhöht. Ein Beispiel für eine Sidechain ist das Liquid-Netzwerk.

Geschichte der Blockchain

Blockchain ist nicht nur eine Datenbank, sondern eine neue «digitale Vertrauens»-Technologie, die den Austausch von Werten und Informationen im Internet revolutionieren wird, indem sie den «Gatekeeper» aus dem Prozess entfernt. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel «Die Geschichte der Blockchain-Technologie».

Die Geschichte der Blockchain ist viel älter, als Sie sich vorstellen können, aber wir haben sie durch die Beantwortung von vier grundlegenden Fragen verkürzt

Wer hat die Blockchain erfunden?

Der erste, der ein Blockchain-ähnliches Protokoll vorschlug, war der Kryptograph David Chaum im Jahr 1982. Später, im Jahr 1991, schrieben Stuart Haber und W. Scott Stornetta über ihre Arbeit an föderierten Systemen.

Es war jedoch Satoshi Nakamoto (wahrscheinlich ein Pseudonym für eine Person oder Gruppe), der das erste Blockchain-Netzwerk erfand und implementierte, nachdem er die erste digitale Währung der Welt, Bitcoin, eingeführt hatte.

Wem gehört die Blockchain-Technologie?

Die Blockchain-Technologie kann nicht besessen werden, da sie die Technologie hinter der Blockchain ist. Es ist wie mit dem Internet. Allerdings kann jeder diese Technologie nutzen, um seine eigene Blockchain zu erstellen und zu besitzen.

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Blockchain

Dic 20, 2021 , , ,
comment fonctionne la blockchain ?

Une blockchain est une liste croissante d’enregistrements, appelés blocs, liés entre eux de manière cryptographique. Chaque bloc contient un hachage cryptographique du bloc précédent, un horodatage et les données de la transaction (généralement représentées par un arbre de Merkle). L’horodatage prouve que les données de la transaction existaient au moment où le bloc a été publié et il est inclus dans son hachage.

Comme chaque bloc contient les informations du bloc précédent, une chaîne se forme dans laquelle le bloc suivant renforce le bloc précédent. Les blockchains sont résistantes aux modifications de données car, une fois écrites, les données d’un bloc particulier ne peuvent être modifiées a posteriori sans modifier tous les blocs suivants.

Les chaînes de blocs fonctionnent généralement dans des réseaux d’égal à égal et sont utilisées comme un registre public distribué dans lequel les nœuds communiquent collectivement et vérifient les nouveaux blocs conformément à un protocole. Bien que les enregistrements des blockchains ne soient pas immuables en raison de la possibilité de forking, les blockchains sont sécurisées en interne et peuvent être considérées comme un exemple de système informatique distribué avec un haut degré de tolérance aux pannes byzantines.

Basée sur les travaux de Stuart Haber, W. Scott Stornetta et Dave Baier, la blockchain a été popularisée en 2008 par une personne (ou un groupe de personnes) nommée Satoshi Nakamoto en tant que registre public pour les transactions de la crypto-monnaie Bitcoin. L’identité de Satoshi Nakamoto reste inconnue à ce jour. L’introduction de la blockchain dans le bitcoin en a fait la première monnaie numérique à résoudre le problème de la consommation multiple sans avoir recours à une institution de confiance ou à un serveur central.

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta y Dave Baier blockchain

La conception du bitcoin a influencé d’autres applications et la blockchain, une crypto-monnaie disponible et lisible publiquement. Les blockchains sont considérées comme des passerelles de paiement. Des blockchains privées ont également été proposées à des fins commerciales, mais Computerworld qualifie d'»huile de serpent» la vente de telles blockchains privatisées sans modèle de sécurité approprié. Cependant, d’autres soutiennent que, si elles sont conçues avec soin, les blockchains sous licence peuvent être plus décentralisées que les blockchains sans licence et donc plus sûres.

Qu’est-ce qu’une blockchain ?

Une blockchain est un système d’enregistrement des informations qui rend difficile ou impossible leur altération, leur piratage ou leur manipulation. Une blockchain est essentiellement un registre numérique des transactions qui sont répliquées et distribuées sur un réseau de systèmes informatiques de blockchain.

Une blockchain est une base de données décentralisée partagée par les nœuds d’un réseau informatique. En tant que base de données, une blockchain stocke les informations de manière électronique et numérique. La blockchain est surtout connue pour son rôle clé dans les systèmes de crypto-monnaies tels que le bitcoin, qui fournit un enregistrement sécurisé et décentralisé des transactions. L’ innovation de la blockchain consiste à assurer la fidélité et la sécurité des enregistrements de données et à créer la confiance sans avoir recours à un tiers de confiance.

L’une des principales différences entre les bases de données traditionnelles et la blockchain est la manière dont les données sont structurées. Une blockchain rassemble les informations dans des agrégats appelés blocs. Un bloc a une capacité fixe et, lorsqu’il est plein, il est fermé et connecté aux blocs précédemment remplis pour former une chaîne de données appelée blockchain. Toute nouvelle information suivant ce bloc nouvellement ajouté est recueillie dans un bloc nouvellement créé, qui est également ajouté à la chaîne au fur et à mesure.

Alors que les bases de données structurent généralement les données sous la forme de tableaux, les blockchains, comme leur nom l’indique, structurent les données sous la forme de blockchains (morceaux). Cette structure de données, lorsqu’elle est mise en œuvre de manière décentralisée, crée essentiellement une chronologie irréversible des données. Lorsqu’un bloc est inséré, il fait partie de cette ligne de temps. Chaque bloc de la chaîne se voit attribuer un horodatage qui est exact au moment où il est ajouté à la chaîne.

Points clés

  • Une blockchain est une base de données partagée qui diffère d’une base de données traditionnelle en ce qu’elle stocke les données dans des blocs et utilise la cryptographie pour relier les blocs entre eux.
  • Lorsque de nouvelles données arrivent, elles sont insérées dans un nouveau bloc. Lorsqu’un bloc est rempli de données, il est enchaîné au bloc précédent, plaçant les données dans l’ordre chronologique.
  • Les blockchains peuvent stocker de nombreux types d’informations, mais elles sont le plus souvent utilisées comme un grand livre de comptes pour les transactions.
  • Dans le cas du bitcoin, la blockchain est utilisée de manière décentralisée, ce qui signifie qu’aucun individu ou groupe d’individus spécifique n’en a le contrôle, mais que tous les utilisateurs en ont le contrôle collectif.
  • Les blockchains décentralisées sont immuables et toute donnée saisie ne peut être annulée. Dans le cas du bitcoin, cela signifie que les transactions sont enregistrées en permanence et peuvent être vues par n’importe qui.
  • comment fonctionne la blockchain ?

Comment fonctionne une blockchain ?

L’objectif d’une blockchain est de permettre l’enregistrement et la distribution d’informations numériques, sans qu’elles puissent être modifiées. Blockchain est donc la base d’un grand livre immuable : un enregistrement des transactions qui ne peut être modifié, supprimé ou détruit. C’est pourquoi la blockchain est également connue sous le nom de technologie de registre distribué (DLT).

Le concept de blockchain a été présenté pour la première fois comme un projet de recherche en 1991 et a été largement commercialisé pour la première fois en 2009 sous la forme du bitcoin. Depuis, l’utilisation de la blockchain s’est étendue avec la création de diverses crypto-monnaies, d’applications financières décentralisées (DeFi), de jetons non transférables (NFT) et de contrats intelligents.

Décentralisation de la blockchain

Imaginez une entreprise disposant d’un parc de serveurs de 10 000 ordinateurs qui gère une base de données contenant toutes les informations relatives aux comptes de ses clients. Cette société est propriétaire d’un entrepôt où se trouvent tous ces ordinateurs sous un même toit, et elle a un contrôle total sur chacun d’eux et sur toutes les informations qu’ils contiennent. Cependant, il s’agit d’un point de défaillance unique. Que se passe-t-il s’il y a une coupure de courant dans cet endroit ? Que se passe-t-il si la connexion réseau est interrompue ? Que se passe-t-il si elle grille ? Que se passe-t-il si les méchants détruisent tout d’un seul coup de clavier ? Dans chacun de ces cas, les données peuvent être perdues ou corrompues.

Avec la blockchain, les données stockées dans cette base de données peuvent être réparties sur plusieurs nœuds de réseau situés à différents endroits. Cela permet non seulement de créer une redondance, mais aussi de garantir la fidélité des données stockées. Si quelqu’un essaie de modifier un enregistrement dans une instance de la base de données, les autres nœuds ne seront pas modifiés, ce qui empêche un intrus de le faire.

Si un utilisateur falsifie un enregistrement d’une transaction Bitcoin, tous les autres nœuds sont comparés entre eux, ce qui facilite l’identification du nœud contenant les informations erronées. Ce système permet de créer une séquence d’événements précise et transparente. De cette façon, aucun nœud du réseau ne peut modifier les informations stockées dans le réseau.

Par conséquent, l’information et l’histoire (par exemple, monnaies cryptographiques) deviennent irréversibles. Un tel enregistrement pourrait être une liste de transactions (par exemple de cryptocurrences), mais il est également possible pour une blockchain de stocker toutes sortes d’informations, comme des contrats juridiques, des identifiants gouvernementaux, des inventaires d’entreprises, etc.

Pour valider un nouvel enregistrement ou une nouvelle entrée sur la blockchain, une grande quantité de puissance de calcul du réseau décentralisé doit se mettre d’accord. Pour éviter les vérifications malveillantes des transactions et les doubles dépenses, la blockchain est protégée par des mécanismes de consensus tels que la preuve de travail (PoW) et la preuve d’enjeu (PoS). Ces mécanismes permettent de conclure des accords sans avoir recours à un nœud responsable.
Transparence

La blockchain Bitcoin étant décentralisée, toutes les transactions sont transparentes pour les nœuds individuels et le pilote de la blockchain, ce qui permet à chacun de voir ce qui se passe en temps réel. Chaque nœud possède sa propre copie de la chaîne, qui est mise à jour lorsque de nouveaux blocs sont confirmés ou ajoutés. Cela signifie que vous pouvez suivre le mouvement du bitcoin où que vous soyez.

Par exemple, dans le passé, des bourses ont été piratées et les personnes qui avaient stocké leurs bitcoins sur la bourse ont tout perdu. Les pirates étaient peut-être totalement anonymes, mais les bitcoins qu’ils ont obtenus étaient facilement traçables. Si les bitcoins volés lors de ces piratages sont transférés ou dépensés n’importe où, ils seront visibles.

Bien entendu, les enregistrements stockés sur la blockchain Bitcoin sont chiffrés (comme la plupart des blockchains). Cela signifie que seul le propriétaire d’un document peut le décrypter pour révéler son identité (à l’aide d’une paire de clés publique/privée). Cela permet aux utilisateurs de la blockchain de rester anonymes tout en maintenant la transparence.

La blockchain est-elle sûre ?

La technologie blockchain offre une sécurité et une confiance décentralisées de plusieurs manières. Tout d’abord, les nouveaux blocs sont toujours stockés de manière linéaire et chronologique. Cela signifie qu’ils sont toujours ajoutés à la «fin» de la blockchain. Une fois qu’un bloc a été ajouté à la fin de la blockchain, il est très difficile de modifier rétroactivement le contenu de ce bloc, sauf s’il existe un consensus de la majorité du réseau.

En effet, chaque bloc contient, en plus de son propre hachage, le hachage du bloc précédent et l’horodatage susmentionné. Un code de hachage est créé par une fonction mathématique qui convertit des informations numériques en une séquence de chiffres ou de lettres. Si ces informations sont modifiées de quelque manière que ce soit, le code de hachage sera également altéré.

Supposons qu’un pirate, qui dirige également un nœud du réseau blockchain, veuille voler la crypto-monnaie de quelqu’un d’autre en modifiant la blockchain. S’il modifie son unique copie, elle ne correspondra plus à celles des autres. Lorsque les autres compareront leurs copies, ils verront que cette copie se démarque, et la version piratée de la chaîne sera rejetée comme illégale.

Pour qu’un tel piratage réussisse, il faudrait que le pirate contrôle et modifie plus de 51 % des copies de la blockchain en même temps, de sorte que sa nouvelle copie soit la copie majoritaire, ce qui donne une chaîne cohésive. Une telle attaque nécessiterait une quantité énorme d’argent et de ressources, car chaque bloc devrait être recréé à nouveau, avec des horodatages et des codes de hachage différents.

Compte tenu de la taille de nombreux réseaux de crypto-monnaies et de leur taux de croissance, le coût de la réalisation d’un tel exploit pourrait être énorme. Non seulement le coût serait énorme, mais cela pourrait aussi être du gaspillage. Ce comportement ne devrait pas passer inaperçu aux yeux des membres du réseau, qui voient ce changement radical dans la blockchain. Les membres du réseau rejoignent alors la nouvelle version non affectée de la blockchain.

En conséquence, la valeur des jetons compromis est considérablement réduite, rendant l’attaque inutile, puisque l’attaquant prend le contrôle d’actifs inutiles. La même chose peut se produire si un attaquant s’en prend à une nouvelle bifurcation du bitcoin. Il a été créé pour fournir une incitation économique et non pour attaquer un réseau participant.

Bitcoin et la blockchain

La technologie Blockchain a été inventée en 1991 par Stuart Haber et W. Scott Stornetta, deux chercheurs qui voulaient créer un système dans lequel les horodatages des fichiers ne pouvaient pas être manipulés. Cependant, la première véritable utilisation de la blockchain a eu lieu près de 20 ans plus tard, avec le lancement du bitcoin en janvier 2009.

Le protocole du bitcoin est basé sur la blockchain. Dans une étude décrivant cette monnaie numérique, Satoshi Nakamoto, le créateur du bitcoin, la décrit comme «un nouveau système de monnaie électronique qui est entièrement de pair à pair et n’a pas de tiers de confiance «2.

Il est important de comprendre ici que, bien que Bitcoin utilise la blockchain uniquement comme un moyen d’enregistrer un grand livre transparent, en théorie, la blockchain peut toujours enregistrer un nombre quelconque de données. Comme mentionné ci-dessus, il peut s’agir de transactions, de votes lors d’élections, d’inventaires de biens, de pièces d’identité gouvernementales, de documents de logement, etc.

Des dizaines de milliers de projets tentent actuellement de mettre en œuvre la blockchain de diverses manières au profit de la société, non seulement pour enregistrer les transactions, mais aussi comme moyen de voter en toute sécurité lors d’élections démocratiques, par exemple. L’immuabilité de la blockchain signifie que les votes frauduleux peuvent être plus sophistiqués. Par exemple, un système de vote pourrait fonctionner en émettant une crypto-monnaie ou un jeton unique à chaque citoyen du pays.

Chaque candidat se verrait attribuer une adresse de portefeuille spécifique, et les électeurs enverraient leurs jetons ou crypto-monnaies à l’adresse du candidat pour lequel ils souhaitent voter. La transparence et la traçabilité de la blockchain éliminent le besoin de comptage manuel des votes et la possibilité de manipulation malveillante des votes physiques.

Blockchain et banque

Il a été dit que la blockchain a le pouvoir de perturber le secteur financier, en particulier les paiements et les fonctions bancaires. Cependant, la banque et la blockchain décentralisée sont deux choses très différentes.

Pour comprendre la différence entre le système bancaire et la blockchain, comparons le système bancaire avec la mise en œuvre de la blockchain Bitcoin.

Vous trouverez ici des actualités sur les banques et la blockchain.

Comment fonctionne une blockchain ?

Il est déjà connu que les blocs de la blockchain Bitcoin stockent les données relatives aux transactions Bitcoin. Actuellement, plus de 10 000 systèmes de crypto-monnaies fonctionnent sur la blockchain. Cependant, il est devenu évident que les blockchains constituent également un moyen fiable de stocker des données sur d’autres types de transactions.

Parmi les entreprises qui ont adopté la blockchain figurent Walmart, Pfizer, AIG, Siemens et Unilever. IBM, par exemple, a créé une blockchain appelée Food Trust pour suivre le parcours des aliments jusqu’à leur emplacement.

Pourquoi voulons-nous faire cela ? L’industrie alimentaire a connu d’innombrables épidémies d’E. coli, de Salmonella et de Listeria, ainsi que des substances toxiques introduites accidentellement dans l’approvisionnement alimentaire. Jusqu’à présent, il a fallu des semaines pour trouver l’origine et la cause d’une épidémie dans l’alimentation des gens. Grâce à la blockchain, les marques peuvent suivre les aliments depuis leur origine jusqu’à chaque arrêt et livraison.

Si un produit alimentaire contaminé est découvert, la source peut être retracée à chaque étape. Non seulement cela, mais ces entreprises peuvent désormais voir tout ce avec quoi elles peuvent entrer en contact, ce qui leur permet de détecter les problèmes plus rapidement et de sauver des vies. Ce n’est qu’un exemple de l’application pratique de la blockchain, mais il existe de nombreuses autres façons de l’utiliser.

Banque et finance

Aucun secteur ne bénéficierait peut-être davantage de l’introduction de la blockchain dans ses opérations que le secteur bancaire. Les institutions financières sont généralement ouvertes cinq jours par semaine. Cela signifie que si vous déposez un chèque à 18 heures un vendredi, vous devrez attendre le lundi matin pour que l’argent arrive sur votre compte. Même si vous effectuez un dépôt pendant les heures d’ouverture, la confirmation de votre transaction peut prendre de un à trois jours en raison du volume considérable de transactions traitées par les banques. La blockchain, en revanche, ne dort jamais.

En intégrant la blockchain aux banques, les consommateurs peuvent voir leurs transactions traitées en seulement 10 minutes, ce qui correspond essentiellement au temps nécessaire pour ajouter un bloc à la blockchain, quels que soient les jours fériés, l’heure de la journée ou la semaine. La blockchain permet également aux banques d’échanger des fonds entre institutions plus rapidement et en toute sécurité.

Les opérations sur actions, par exemple, peuvent prendre jusqu’à trois jours (ou plus pour les opérations internationales) pour être réglées et compensées, période pendant laquelle les fonds et les actions sont gelés.

Compte tenu de la somme d’argent en jeu, même un transfert de quelques jours représente un coût et un risque importants pour la banque. De même, Capgemini, un cabinet de conseil français, estime que les applications basées sur la blockchain pourraient faire économiser aux consommateurs jusqu’à 16 milliards de dollars par an en frais bancaires et d’assurance4.

Pièces de monnaie

La blockchain est la base des crypto-monnaies telles que le bitcoin. Le dollar américain est contrôlé par la Réserve fédérale. Sous ce contrôle central, les données et la monnaie des utilisateurs sont techniquement soumises aux souhaits des banques et des gouvernements. Si la banque d’un utilisateur est piratée, les données personnelles de l’utilisateur sont en danger. Si votre banque fait faillite, ou si vous vivez dans un pays dont le gouvernement est instable, la valeur de votre monnaie peut être menacée. En 2008, plusieurs banques en faillite ont été renflouées, en partie avec l’argent des contribuables. C’est cette crainte qui a conduit à l’invention et au développement du bitcoin.

La blockchain permet au bitcoin et aux autres crypto-monnaies d’être échangés sans l’intervention d’une autorité centrale, en décentralisant leur fonctionnement à travers un réseau informatique. Cela permet non seulement de réduire les risques, mais aussi d’éliminer de nombreux frais de traitement et de transaction. Elle rend également la monnaie plus stable pour les résidents de pays dont la monnaie et les infrastructures financières sont instables, car elle augmente le nombre d’applications et élargit le réseau de personnes et d’institutions avec lesquelles elle peut être échangée, tant au niveau national qu’international.

L’utilisation d’un portefeuille de crypto-monnaies pour ouvrir un compte d’épargne ou comme moyen de paiement est particulièrement importante pour les personnes sans identité nationale. Certains pays peuvent être ravagés par la guerre ou ne pas disposer de l’infrastructure nationale permettant l’identification. Les citoyens de ces pays peuvent ne pas avoir accès à des comptes d’épargne ou de courtage et donc ne pas être en mesure de garder leurs actifs en sécurité.

Santé

Les organismes de santé peuvent utiliser la blockchain pour stocker en toute sécurité les dossiers médicaux des patients. Une fois le dossier médical créé et signé, il est inscrit sur la blockchain, ce qui fournit au patient la preuve et l’assurance que le dossier n’a pas été falsifié. En chiffrant ces dossiers médicaux personnels avec une clé privée et en les stockant sur la blockchain, seules certaines personnes pourront y accéder, ce qui garantit le respect de la vie privée.

Registre des actifs

Si vous avez déjà passé du temps au bureau d’enregistrement foncier local, vous savez que la procédure d’enregistrement des actes peut être lourde et inefficace. Aujourd’hui, les actes en nature doivent être envoyés par un fonctionnaire au bureau d’enregistrement local, où ils sont enregistrés manuellement dans une base de données centrale et dans les archives du comté. Dans le cas de litiges relatifs à la propriété, il est nécessaire de vérifier la demande de propriété par rapport à un index officiel.

Ce processus est non seulement coûteux et long, mais aussi sujet à l’erreur humaine, car des informations inexactes réduisent l’efficacité du suivi des biens. Avec la blockchain, il n’est plus nécessaire de scanner les documents ou de suivre les documents physiques au bureau d’enregistrement local.

Lorsque les droits de propriété sont stockés et vérifiés sur la blockchain, les propriétaires peuvent être sûrs que leurs documents sont exacts et enregistrés pour toujours.

Dans les pays déchirés par des conflits, ou dans les régions où il existe peu d’infrastructures publiques ou financières, sans parler d’un registre de droit civil, il est presque impossible de prouver la propriété des biens. Si les groupes de personnes vivant dans ces zones ont accès à une blockchain, ils peuvent créer une chronologie transparente et claire de la propriété.

Contrats intelligents

Un contrat intelligent est un morceau de code informatique qui peut être incorporé dans une blockchain pour faciliter, vérifier ou échanger des contrats. Les contrats intelligents fonctionnent sur la base d’un ensemble de conditions convenues par l’utilisateur. Une fois ces conditions remplies, les termes du contrat entrent automatiquement en vigueur.

Par exemple, supposons qu’un locataire potentiel souhaite louer un appartement en utilisant un contrat intelligent. Le propriétaire accepte de donner au locataire le code de la porte de l’appartement après que le locataire ait payé la caution. Lorsque le locataire et le propriétaire envoient leur partie du contrat au contrat intelligent, ce dernier stocke le code de la porte et l’échange automatiquement contre le dépôt le jour où le locataire paraphe le contrat.

Si le propriétaire ne fournit pas le code de porte à la fin de la période de location, le contrat intelligent restitue le dépôt. Cela permet d’éviter les coûts et les formalités normalement associés au recours aux notaires, aux tiers et aux avocats.

Chaîne de contrôle

Comme dans l’exemple d’IBM Food Trust, les fournisseurs peuvent utiliser la blockchain pour enregistrer l’origine des matériaux achetés. Cela permet aux entreprises de vérifier non seulement l’authenticité des produits, mais aussi les labels courants tels que «biologique», «local» ou «commerce équitable».

Comme le rapporte le magazine Forbes, l’industrie alimentaire utilise de plus en plus la blockchain pour suivre et sécuriser les aliments de la ferme à la fourchette.

Droits de vote

Comme mentionné ci-dessus, la blockchain peut être utilisée pour simplifier les systèmes de vote modernes ; comme testé en Virginie-Occidentale à la mi-novembre 2018, le vote basé sur la blockchain a le potentiel d’éliminer la fraude électorale et d’augmenter la participation électorale.

L’utilisation de la blockchain de cette manière rend la fraude électorale pratiquement impossible. Les protocoles blockchain permettent également de maintenir la transparence du processus électoral, de réduire le nombre d’employés nécessaires à la tenue d’une élection et de fournir aux autorités les résultats presque immédiatement. Cela élimine le besoin de recomptage et la crainte d’une fraude affectant l’élection.

Avantages et inconvénients de la blockchain

La blockchain, en raison de sa complexité, a un potentiel illimité en tant que support d’enregistrement décentralisé. Les applications de la technologie blockchain peuvent aller de l’amélioration de la vie privée et de la sécurité des utilisateurs à la réduction des coûts de traitement et des erreurs, et vont au-delà de ce qui précède. Cependant, il y a aussi des inconvénients.

Types de blockchain

Il existe quatre types de blockchain

  1. Blockchains publiques
    Une blockchain publique est un réseau informatique ouvert et décentralisé auquel tout le monde peut accéder pour demander et vérifier (contrôler l’exactitude) des transactions. La personne qui vérifie la transaction (le mineur) reçoit une commission.

Les blockchains publiques utilisent un mécanisme de recherche de consensus appelé proof-of-work ou proof-of-stake (voir ci-dessous). Des exemples courants de blockchains publiques sont les blockchains Bitcoin et Ether.

  1. Blockchains privées
    Une blockchain privée n’est pas publique et son accès est limité. Toute personne souhaitant y accéder doit obtenir l’autorisation de l’administrateur système. Ils sont généralement gérés par une seule organisation, ce qui signifie qu’ils sont centralisés. Hyperledger, par exemple, est une blockchain privée sous licence.
  2. Blockchain hybride ou consortium
    Un consortium est une combinaison d’une blockchain publique et d’une blockchain privée contenant à la fois des éléments centralisés et décentralisés. Parmi les exemples, citons la Fondation Energy Network, Dragonchain et R3.

Note : Il n’y a pas d’accord à 100% sur le fait qu’il s’agit de termes différents. Certains font la distinction entre les deux, tandis que d’autres considèrent qu’il s’agit de la même chose.

  1. Chaînes latérales
    Une chaîne latérale est une blockchain qui fonctionne en parallèle de la chaîne principale. Elle permet aux utilisateurs de déplacer leurs actifs numériques entre deux blockchains différentes, ce qui augmente l’évolutivité et l’efficacité. Un exemple de sidechain est le réseau Liquid.

Histoire de la blockchain

Blockchain n’est pas seulement une base de données, mais une nouvelle technologie de «confiance numérique» qui va révolutionner la façon dont la valeur et les informations sont échangées sur Internet en supprimant le «gardien» du processus. Pour en savoir plus, consultez notre article «L’histoire de la technologie Blockchain».

L’histoire de la blockchain est bien plus ancienne que vous ne l’imaginez, mais nous l’avons raccourcie en répondant à quatre questions de base

Qui a inventé la blockchain ?

La première personne à proposer un protocole de type blockchain a été le cryptographe David Chaum en 1982. Plus tard, en 1991, Stuart Haber et W. Scott Stornetta ont écrit sur leur travail sur les systèmes fédérés.

Toutefois, c’est Satoshi Nakamoto (probablement un pseudonyme pour un individu ou un groupe) qui a inventé et mis en œuvre le premier réseau blockchain après avoir lancé la première monnaie numérique au monde, le bitcoin.

À qui appartient la technologie blockchain ?

La technologie de la blockchain ne peut pas être possédée car il s’agit de la technologie derrière la blockchain. C’est comme l’internet. Cependant, tout le monde peut utiliser cette technologie pour créer et posséder sa propre blockchain.

General

Blockchain

Dic 13, 2021 , , ,
como funciona a cadeia de bloqueio?

Uma cadeia de blocos é uma lista crescente de registos, chamados blocos, ligados criptograficamente entre si. Cada bloco contém um hash criptográfico do bloco anterior, um carimbo da hora e os dados da transação (geralmente representados como uma árvore Merkle). O carimbo temporal prova que os dados da transação existiam no momento em que o bloco foi publicado e está incluído no seu haxixe.

Como cada bloco contém informação do bloco anterior, forma-se uma cadeia na qual o bloco seguinte reforça o bloco anterior. As cadeias de bloqueio são resistentes a alterações de dados porque, uma vez escritas, os dados de um determinado bloco não podem ser alterados a posteriori sem alterar todos os blocos subsequentes.

As cadeias de blocos operam tipicamente em redes peer-to-peer e são utilizadas como um livro razão distribuído publicamente no qual os nós comunicam colectivamente e verificam novos blocos de acordo com um protocolo. Embora os registos da cadeia de bloqueio não sejam imutáveis devido à possibilidade de bifurcação, as cadeias de bloqueio são internamente seguras e podem ser consideradas como um exemplo de um sistema informático distribuído com um elevado grau de tolerância a falhas bizantinas.

Com base no trabalho de Stuart Haber, W. Scott Stornetta e Dave Baier, a cadeia de bloqueio foi popularizada em 2008 por uma pessoa (ou grupo de pessoas) chamada Satoshi Nakamoto como livro-razão público para transacções na moeda criptográfica Bitcoin. A identidade de Satoshi Nakamoto permanece desconhecida até aos dias de hoje. A introdução da cadeia de bloqueio em Bitcoin tornou-a a primeira moeda digital a resolver o problema do consumo múltiplo sem a necessidade de uma instituição de confiança ou de um servidor central.

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta e Dave Baier Blockchain

O desenho do Bitcoin influenciou outras aplicações e a cadeia de bloqueio, uma moeda criptográfica publicamente disponível e legível. As cadeias de bloqueio são consideradas portas de pagamento. Também foram propostas correntes de bloqueio privadas para uso comercial, mas a Computerworld chama à venda de tais correntes de bloqueio privatizadas sem um modelo de segurança adequado de «óleo de cobra». No entanto, outros argumentam que, se concebidas cuidadosamente, as correntes de bloqueio licenciadas podem ser mais descentralizadas do que as correntes de bloqueio não licenciadas e, portanto, mais seguras.

O que é uma cadeia de bloqueio?

Uma cadeia de bloqueio é um sistema de registo de informação que torna difícil ou impossível alterar, hackear ou manipular. Uma cadeia de bloqueio é essencialmente um livro razão digital de transacções que são replicadas e distribuídas por uma rede de sistemas informáticos de cadeia de bloqueio.

Uma cadeia de bloqueio é uma base de dados descentralizada partilhada por nós numa rede informática. Como uma base de dados, uma cadeia de bloqueio armazena informação electronicamente e digitalmente. A cadeia de bloqueio é mais conhecida pelo seu papel-chave em sistemas de moeda criptográfica como o Bitcoin, que proporciona um registo seguro e descentralizado das transacções. O innovation of blockchain reside em assegurar a fidelidade e segurança dos registos de dados e criar confiança sem a necessidade de um terceiro de confiança.

Uma das principais diferenças entre as bases de dados tradicionais e a cadeia de bloqueio é a forma como os dados são estruturados. Uma cadeia de blocos reúne informação em agregados chamados blocos. Um bloco tem uma capacidade fixa e, quando está cheio, é fechado e ligado a blocos previamente preenchidos para formar uma cadeia de dados chamada blockchain. Qualquer nova informação após este bloco recentemente acrescentado é recolhida num bloco recentemente criado, que também é acrescentado à cadeia à medida que é acrescentado.

Enquanto as bases de dados tipicamente estruturam os dados sob a forma de tabelas, as cadeias de blocos, como o nome sugere, estruturam os dados sob a forma de cadeias de blocos (pedaços). Esta estrutura de dados, quando implementada de forma descentralizada, cria essencialmente uma linha temporal irreversível de dados. Quando um bloco é inserido, ele torna-se parte desta linha temporal. A cada bloco da cadeia é atribuído um carimbo de tempo que é preciso no momento em que é adicionado à cadeia.

Pontos chave

  • Uma cadeia de blocos é uma base de dados partilhada que difere de uma base de dados tradicional na medida em que armazena dados em blocos e utiliza a criptografia para ligar os blocos entre si.
  • Quando chegam novos dados, estes são inseridos num novo bloco. Quando um bloco é preenchido com dados, é acorrentado ao bloco anterior, colocando os dados em ordem cronológica.
  • Os bloqueios podem armazenar muitos tipos diferentes de informação, mas são mais frequentemente utilizados como um livro razão para transacções.
  • No caso do Bitcoin, a cadeia de bloqueio é utilizada de forma descentralizada, o que significa que nenhum indivíduo ou grupo específico de indivíduos tem controlo sobre ele, mas que todos os utilizadores têm controlo colectivo sobre ele.
  • As cadeias de bloqueio descentralizadas são imutáveis e quaisquer dados introduzidos não podem ser invertidos. No caso do Bitcoin, isto significa que as transacções são permanentemente registadas e podem ser vistas por qualquer pessoa.
  • como funciona a cadeia de bloqueio?

Como funciona uma cadeia de bloqueios?

O objectivo de uma cadeia de bloqueio é permitir o registo e distribuição de informação digital, mas não pode ser alterada. Blockchain é portanto a base de um livro-razão imutável: um registo de transacções que não podem ser alteradas, apagadas ou destruídas. Por esta razão, a Blockchain é também conhecida como tecnologia de livro-razão distribuído (DLT).

O conceito de cadeia de blocos foi introduzido pela primeira vez como um projecto de investigação em 1991 e tornou-se amplamente comercializado em 2009, sob a forma de Bitcoin. Desde então, a utilização da blockchain expandiu-se com a criação de várias moedas criptográficas, aplicações financeiras descentralizadas (DeFi), fichas não transferíveis (NFT) e contratos inteligentes.

Descentralização da cadeia de bloqueios

Imagine uma empresa com um servidor agrícola de 10.000 computadores que mantém uma base de dados com toda a informação da sua conta de cliente. Essa empresa possui um edifício de armazém com todos esses computadores sob o mesmo tecto, e tem controlo total sobre cada um deles e toda a informação que eles contêm. Contudo, é um único ponto de falha. O que acontece se houver uma falha de energia neste local? O que acontece se a ligação de rede for interrompida? E se fritar? E se os bandidos destruírem tudo com um único toque de tecla? Em qualquer um destes casos, os dados podem ser perdidos ou corrompidos.

Com a cadeia de bloqueio, os dados armazenados nesta base de dados podem ser distribuídos por múltiplos nós de rede em diferentes locais. Isto não só cria redundância, como também assegura a fidelidade dos dados armazenados. Se alguém tentar alterar um registo numa instância da base de dados, os outros nós não serão modificados, o que impede um intruso de o fazer.

Se um utilizador falsificar um registo de uma transacção Bitcoin, todos os outros nós são comparados entre si, facilitando a identificação do nó com a informação incorrecta. Este sistema ajuda a criar uma sequência precisa e transparente de eventos. Desta forma, nenhum nó da rede pode modificar a informação armazenada na rede.

Como resultado, a informação e história (por exemplo cryptocurrencies) torna-se irreversível. Tal registo poderia ser uma lista de transacções (por exemplo, de moedas criptográficas), mas também é possível para uma cadeia de bloqueio armazenar todo o tipo de informações, tais como contratos legais, identificadores governamentais, inventários de empresas, etc.

Para validar um novo registo ou entrada na cadeia de bloqueio, uma grande quantidade de poder informático na rede descentralizada tem de ser acordada. Para evitar a verificação de transacções maliciosas e a duplicação de despesas, a cadeia de bloqueio é protegida por mecanismos de consenso, tais como a Prova de Trabalho (PBO) e a Prova de Estaca (PdS). Estes mecanismos permitem chegar a acordos sem necessidade de um nó responsável.
Transparência

Como a cadeia de bloqueio Bitcoin é descentralizada, todas as transacções são transparentes para nós individuais e para o condutor da cadeia de bloqueio, permitindo a qualquer pessoa ver o que está a acontecer em tempo real. Cada nó tem a sua própria cópia da cadeia, que é actualizada à medida que novos blocos são confirmados ou adicionados. Isto significa que pode seguir o movimento de Bitcoin onde quer que esteja.

Por exemplo, no passado, as trocas foram pirateadas e as pessoas que tinham armazenado as suas moedas na troca perderam tudo. Os hackers podem ter sido completamente anónimos, mas os bitcoins que obtiveram eram facilmente localizáveis. Se os bitcoins roubados nestes hacks forem transferidos ou gastos em qualquer lugar, eles serão visíveis.

Evidentemente, os registos armazenados na cadeia de bloqueio Bitcoin são encriptados (tal como a maioria das cadeias de bloqueio). Isto significa que apenas o proprietário de um registo pode decifrá-lo para revelar a sua identidade (utilizando um par de chaves públicas/privadas). Isto permite que os utilizadores da cadeia de bloqueio permaneçam anónimos, mantendo a transparência.

A cadeia de bloqueios é segura?

A tecnologia Blockchain proporciona segurança e confiança descentralizadas de várias maneiras. Em primeiro lugar, os novos blocos são sempre armazenados de forma linear e cronológica. Isto significa que são sempre adicionados ao «fim» da cadeia de bloqueio. Uma vez adicionado um bloco ao fim da cadeia de bloqueio, é muito difícil alterar retroactivamente o conteúdo desse bloco, a menos que haja um consenso da maioria da rede.

Isto porque cada bloco contém, para além do seu próprio hash, o hash do bloco anterior e o carimbo da hora acima mencionado. Um código hash é criado por uma função matemática que converte a informação numérica numa sequência de números ou letras. Se esta informação for alterada de alguma forma, o código hash também será alterado.

Suponha-se que um hacker, que também gere um nó na rede da cadeia de bloqueio, quer roubar a moeda criptográfica de outra pessoa, alterando a cadeia de bloqueio. Se ele modificar a sua cópia única, esta deixará de corresponder às das outras. Quando os outros compararem as suas cópias, verão que esta cópia se destaca, e a versão pirateada da cadeia será descartada como ilegal.

Para que tal hack tivesse sucesso, o hacker teria de controlar e alterar mais de 51% das cópias da cadeia de bloqueio ao mesmo tempo, de modo a que a sua nova cópia fosse a cópia maioritária, resultando numa cadeia coesa. Um tal ataque exigiria uma enorme quantidade de dinheiro e recursos, uma vez que cada bloco teria de ser recriado de novo, com diferentes timestamps e códigos de hash.

Dada a dimensão de muitas redes de moedas criptográficas e a sua taxa de crescimento, o custo da realização de tal proeza poderia ser enorme. Não só o custo seria enorme, como também poderia ser um desperdício. Este comportamento não deve passar despercebido aos membros da rede, uma vez que estes vêem esta mudança radical na cadeia de bloqueio. Os membros da rede juntam-se então à nova versão, não afectada, da cadeia de bloqueio.

Como resultado, o valor das fichas comprometidas é drasticamente reduzido, tornando o ataque inútil, uma vez que o atacante ganha o controlo de bens inúteis. O mesmo pode acontecer se um atacante atacar um novo garfo Bitcoin. Foi criado para proporcionar um incentivo económico e não para atacar uma rede participante.

Bitcoin e a Blockchain

A tecnologia Blockchain foi inventada em 1991 por Stuart Haber e W. Scott Stornetta, dois investigadores que queriam criar um sistema em que os carimbos temporais nos ficheiros não pudessem ser manipulados. No entanto, a primeira utilização real da cadeia de bloqueio veio quase 20 anos depois, com o lançamento do Bitcoin em Janeiro de 2009.

O protocolo Bitcoin é baseado na cadeia de bloqueio. Num estudo que descreve esta moeda digital, Satoshi Nakamoto, o criador da Bitcoin, descreve-a como «um novo sistema de dinheiro electrónico que é completamente peer-to-peer e que não tem terceiros de confiança «2.

É importante compreender aqui que, embora Bitcoin utilize a cadeia de bloqueio apenas como um meio para registar um livro-razão transparente, em teoria a cadeia de bloqueio pode sempre registar qualquer número de dados. Como acima mencionado, isto poderia ser transacções, votos nas eleições, inventários de bens, documentos governamentais, documentos de habitação, e assim por diante.

Dezenas de milhares de projectos estão actualmente a tentar implementar a cadeia de bloqueio de várias formas para beneficiar a sociedade, não só para registar transacções, mas também como meio de votar com segurança em eleições democráticas, por exemplo. A imutabilidade da cadeia de bloqueio significa que o voto fraudulento pode ser mais sofisticado. Por exemplo, um sistema de votação poderia funcionar emitindo uma única moeda criptográfica ou ficha a cada cidadão do país.

A cada candidato seria atribuído um endereço de carteira específico, e os eleitores enviariam as suas fichas ou moedas criptográficas para o endereço do candidato em que desejam votar. A transparência e a rastreabilidade da cadeia de bloqueio elimina a necessidade de contagem manual dos votos e a possibilidade de manipulação maliciosa dos votos físicos.

Blockchain e banca

Tem sido dito que a cadeia de bloqueio tem o poder de perturbar a indústria financeira, em particular os pagamentos e as funções bancárias. No entanto, a banca e a cadeia de bloqueios descentralizada são duas coisas muito diferentes.

Para compreender a diferença entre a banca e a cadeia de bloqueio, vamos comparar o sistema bancário com a implementação da cadeia de bloqueio Bitcoin.

Aqui pode encontrar notícias sobre bancos e cadeias de bloqueios.

Como funciona uma cadeia de bloqueios?

Já se sabe que os blocos da cadeia de blocos Bitcoin armazenam dados sobre as transacções Bitcoin. Actualmente, existem mais de 10.000 sistemas de moeda criptográfica a funcionar na cadeia de bloqueio. No entanto, tornou-se claro que as cadeias de bloqueio são também uma forma fiável de armazenar dados sobre outros tipos de transacções.

Entre as empresas que adoptaram a blockchain contam-se o Walmart, Pfizer, AIG, Siemens e Unilever. A IBM, por exemplo, criou uma cadeia de bloqueio chamada Food Trust para acompanhar a viagem dos alimentos até à sua localização.

Porque é que queremos fazer isto? A indústria alimentar tem sofrido inúmeros surtos de E. coli, Salmonella e Listeria, bem como de substâncias tóxicas introduzidas acidentalmente no abastecimento alimentar. Até agora, levou semanas a encontrar a origem e a causa de um surto na dieta das pessoas. Ao utilizar a blockchain, as marcas podem rastrear os alimentos desde a sua origem até cada paragem e entrega.

Se for encontrado um produto alimentar contaminado, a fonte pode ser rastreada em cada paragem. Não só isso, mas agora estas empresas podem ver tudo com que possam entrar em contacto, permitindo-lhes detectar problemas mais rapidamente e salvar vidas. Este é apenas um exemplo da aplicação prática da cadeia de bloqueio, mas existem muitas outras formas de utilização da mesma.

Banca e finanças

Talvez nenhum sector beneficiasse mais da introdução da cadeia de bloqueio nas suas operações do que o sector bancário. As instituições financeiras estão normalmente abertas cinco dias por semana. Isto significa que se depositar um cheque às 18:00 numa sexta-feira, terá de esperar até segunda-feira de manhã para que o dinheiro chegue à sua conta. Mesmo se depositar durante o horário comercial, pode levar um a três dias para que a sua transacção seja confirmada devido ao enorme volume de transacções que os bancos processam. A cadeia de bloqueio, por outro lado, nunca dorme.

Ao integrar a cadeia de bloqueio com os bancos, os consumidores podem ter as suas transacções processadas em apenas 10 minutos, que é essencialmente o tempo necessário para adicionar um bloqueio à cadeia de bloqueio, independentemente dos feriados, hora do dia ou da semana. O Blockchain também permite aos bancos trocar fundos entre instituições de forma mais rápida e segura.

O comércio de acções, por exemplo, pode levar até três dias (ou mais tempo para o comércio internacional) para liquidar e limpar, durante os quais os fundos e acções são congelados.

Dado o montante de dinheiro envolvido, mesmo alguns dias de transferência representa um custo e um risco significativo para o banco. Do mesmo modo, a Capgemini, uma consultora francesa, estima que as aplicações baseadas em cadeias de bloqueio poderiam poupar aos consumidores até 16 mil milhões de dólares por ano em custos bancários e de seguros.4

Moedas

A cadeia de bloqueio é a base de moedas criptográficas como a Bitcoin. O dólar americano é controlado pela Reserva Federal. Sob este controlo central, os dados dos utilizadores e a moeda estão tecnicamente sujeitos aos desejos dos bancos e dos governos. Se o banco de um utilizador for pirateado, os dados pessoais do utilizador estão em risco. Se o seu banco falhar, ou se viver num país com um governo instável, o valor da sua moeda poderá estar em risco. Em 2008, vários bancos falidos foram salvos, em parte com o dinheiro dos contribuintes. Foi este medo que levou à invenção e desenvolvimento do Bitcoin em primeiro lugar.

A cadeia de bloqueio permite que Bitcoin e outras moedas criptográficas sejam comercializadas sem o envolvimento de uma autoridade central, descentralizando o seu funcionamento através de uma rede informática. Isto não só reduz o risco, como também elimina muitas taxas de processamento e transacção. Também torna a moeda mais estável para os residentes de países com moedas e infra-estruturas financeiras instáveis, pois aumenta o número de aplicações e alarga a rede de pessoas e instituições com as quais pode ser comercializada tanto a nível interno como internacional.

A utilização de uma carteira de moeda criptográfica para abrir uma conta poupança ou como meio de pagamento é especialmente importante para aqueles sem identidade nacional. Alguns países podem ser devastados pela guerra ou não dispor de infra-estruturas nacionais que permitam a identificação. Os cidadãos destes países podem não ter acesso a contas de poupança ou de corretagem e, por conseguinte, podem não ser capazes de manter os seus bens em segurança.

Saúde

As organizações de saúde podem utilizar a Blockchain para guardar em segurança os registos médicos dos doentes. Uma vez criado e assinado, o registo médico é escrito à cadeia de bloqueio, fornecendo ao paciente provas e garantias de que o registo não foi adulterado. Ao encriptar estes registos de saúde pessoais com uma chave privada e armazená-los na cadeia de bloqueio, apenas determinadas pessoas poderão aceder aos mesmos, assegurando a privacidade.

Registo de bens

Se tiver passado algum tempo no seu registo predial local, saberá que o processo de registo de escrituras pode ser pesado e ineficiente. Actualmente, as escrituras em espécie devem ser enviadas por um funcionário ao serviço de registo local, onde são registadas manualmente numa base de dados central e nos arquivos do condado. No caso de disputas de propriedade, é necessário verificar a reclamação de propriedade em relação a um índice oficial.

Este processo não só é dispendioso e demorado, como também propenso a erros humanos, uma vez que a informação imprecisa reduz a eficácia do seguimento de bens. Com a cadeia de bloqueio, não há necessidade de digitalizar documentos ou seguir o rasto de documentos físicos no cartório de registo local.

Quando os direitos de propriedade são armazenados e verificados na cadeia de bloqueio, os proprietários podem ter a certeza de que os seus documentos são exactos e registados para sempre.

Em países devastados por conflitos, ou em áreas com poucas infra-estruturas públicas ou financeiras, quanto mais um registo de direito civil, é quase impossível provar a propriedade dos bens. Se grupos de pessoas que vivem nessas áreas tiverem acesso a uma cadeia de bloqueio, podem criar uma cronologia transparente e clara de propriedade.

Contratos inteligentes

Um contrato inteligente é uma peça de código informático que pode ser incorporada numa cadeia de bloqueio para facilitar, verificar ou negociar contratos. Os contratos inteligentes funcionam com base num conjunto de condições acordadas pelo utilizador. Uma vez cumpridas estas condições, os termos do contrato entram automaticamente em vigor.

Por exemplo, suponha que um potencial inquilino queira alugar um apartamento utilizando um contrato inteligente. O senhorio concorda em dar ao inquilino o código da porta do apartamento depois de o inquilino ter pago o depósito. Quando tanto o inquilino como o senhorio enviam a sua parte do contrato para o contrato inteligente, o contrato inteligente armazena o código da porta e troca-o automaticamente pelo depósito no dia em que o inquilino inicia o contrato.

Se o senhorio não fornecer o código da porta no final da data de aluguer, o contrato inteligente devolverá o depósito. Isto evita os custos e formalidades normalmente associados com o uso de notários, terceiros e advogados.

Cadeia de custódia

Como no exemplo da IBM Food Trust, os fornecedores podem utilizar a cadeia de bloqueio para registar a origem dos materiais adquiridos. Isto permite às empresas verificar não só a autenticidade dos produtos, mas também rótulos comuns tais como «orgânicos», «locais» ou «comércio justo».

Como relata a revista Forbes, a indústria alimentar está a utilizar cada vez mais a cadeia de bloqueio para localizar e assegurar a alimentação desde a exploração agrícola até ao garfo.

Direitos de voto

Como mencionado acima, a votação em cadeia pode ser utilizada para simplificar os sistemas de votação modernos; como testado na Virgínia Ocidental em meados de Novembro de 2018, a votação em cadeia tem o potencial de eliminar a fraude eleitoral e aumentar a a afluência dos eleitores.

O uso da cadeia de bloqueio desta forma torna a fraude eleitoral virtualmente impossível. Os protocolos da cadeia de bloqueio também mantêm a transparência do processo eleitoral, reduzem o número de funcionários necessários para conduzir uma eleição e fornecem às autoridades os resultados quase imediatamente. Isto elimina a necessidade de recontagens e o medo de fraude que afecta as eleições.

Vantagens e desvantagens da cadeia de bloqueio

A cadeia de bloqueio, devido à sua complexidade, tem um potencial ilimitado como meio de gravação descentralizado. As aplicações da tecnologia de cadeias de bloqueio podem variar desde a melhoria da privacidade e segurança dos utilizadores até à redução dos custos de processamento e erros, e ir além do acima referido. No entanto, existem também desvantagens.

Tipos de cadeias de bloqueio

Existem quatro tipos de cadeia de bloqueio

  1. Cadeias de bloqueio públicas
    Uma cadeia de bloqueio pública é uma rede informática aberta e descentralizada a que qualquer pessoa pode aceder para solicitar e verificar (verificar a exactidão de) transacções. A pessoa que verifica a transacção (o mineiro) recebe uma comissão.

As cadeias de bloqueio públicas utilizam um mecanismo de construção de consenso denominado prova de trabalho ou prova de participação (ver abaixo). Exemplos comuns de correntes de bloqueio públicas são as correntes de bloqueio Bitcoin e Ether.

  1. Cadeias de bloqueio privadas
    Uma cadeia de bloqueio privada não é pública e tem acesso limitado. Qualquer pessoa que deseje aceder ao mesmo deve obter autorização do administrador do sistema. São geralmente geridos por uma única organização, o que significa que são centralizados. Hyperledger, por exemplo, é uma cadeia de bloqueio privada licenciada.
  2. Cadeia de blocos híbrida ou consórcio
    Um consórcio é uma combinação de uma cadeia de blocos pública e uma cadeia de blocos privada contendo elementos tanto centralizados como descentralizados. Exemplos incluem a Energy Network Foundation, Dragonchain e R3.

Nota: Não há um acordo a 100% sobre se são termos diferentes. Alguns distinguem entre os dois, enquanto outros os consideram como sendo os mesmos.

  1. Cadeias laterais
    Uma cadeia lateral é uma cadeia de bloqueio que corre em paralelo com a cadeia principal. Permite aos utilizadores mover os seus bens digitais entre duas cadeias de bloqueio diferentes, aumentando a escalabilidade e a eficiência. Um exemplo de um sidechain é a rede Liquid.

História da Blockchain

Blockchain não é apenas uma base de dados, mas uma nova tecnologia de «confiança digital» que revolucionará a forma como o valor e a informação são trocados na Internet ao remover o «guardião» do processo. Para mais informações, ver o nosso artigo «A história da tecnologia Blockchain».

A história da cadeia de bloqueio é muito mais antiga do que possa imaginar, mas encurtamo-la ao responder a quatro perguntas básicas

Quem inventou a cadeia de bloqueios?

A primeira pessoa a propor um protocolo semelhante a uma cadeia de bloqueio foi o criptógrafo David Chaum, em 1982. Mais tarde, em 1991, Stuart Haber e W. Scott Stornetta escreveram sobre o seu trabalho em sistemas federados.

No entanto, foi Satoshi Nakamoto (provavelmente um pseudónimo para um indivíduo ou grupo) que inventou e implementou a primeira rede de cadeias de blocos após o lançamento da primeira moeda digital do mundo, Bitcoin.

Quem detém a tecnologia da cadeia de bloqueio?

A tecnologia da cadeia de bloqueio não pode ser possuída porque é a tecnologia por detrás da cadeia de bloqueio. É como a Internet. No entanto, qualquer pessoa pode utilizar esta tecnologia para criar e possuir a sua própria cadeia de bloqueio.

General

Blockchain

Dic 13, 2021 , , ,
how does the blockchain work?

A blockchain is a growing list of records, called blocks, cryptographically linked together. Each block contains a cryptographic hash of the previous block, a timestamp and the transaction data (usually represented as a Merkle tree). The timestamp proves that the transaction data existed at the time the block was published and is included in its hash.

As each block contains information from the previous block, a chain is formed in which the next block reinforces the previous block. Blockchains are resistant to data changes because, once written, the data in a particular block cannot be changed a posteriori without changing all subsequent blocks.

Blockchains typically operate in peer-to-peer networks and are used as a publicly distributed ledger in which nodes collectively communicate and verify new blocks according to a protocol. Although blockchain records are not immutable due to the possibility of forking, blockchains are internally secure and can be considered as an example of a distributed computing system with a high degree of Byzantine fault tolerance.

Based on the work of Stuart Haber, W. Scott Stornetta and Dave Baier, blockchain was popularised in 2008 by a person (or group of people) named Satoshi Nakamoto as a public ledger for transactions in the Bitcoin cryptocurrency. The identity of Satoshi Nakamoto remains unknown to this day. The introduction of the blockchain in Bitcoin made it the first digital currency to solve the problem of multiple consumption without the need for a trusted institution or a central server.

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta y Dave Baier blockchain

Bitcoin’s design influenced other applications and the blockchain, a publicly available and readable cryptocurrency. Blockchains are considered payment gateways. Private blockchains have also been proposed for commercial use, but Computerworld calls the sale of such privatised blockchains without a proper security model «snake oil». However, others argue that, if designed carefully, licensed blockchains can be more decentralised than unlicensed blockchains and therefore more secure.

What is a blockchain?

A blockchain is a system of recording information that makes it difficult or impossible to alter, hack or manipulate. A blockchain is essentially a digital ledger of transactions that are replicated and distributed across a network of blockchain computer systems.

A blockchain is a decentralised database shared by nodes in a computer network. As a database, a blockchain stores information electronically and digitally. The blockchain is best known for its key role in cryptocurrency systems such as Bitcoin, which provides a secure, decentralised record of transactions. The innovation of blockchain lies in ensuring the fidelity and security of data records and creating trust without the need for a trusted third party.

One of the main differences between traditional databases and blockchain is the way data is structured. A blockchain gathers information into aggregates called blocks. A block has a fixed capacity and, when it is full, it is closed and connected to previously filled blocks to form a data chain called a blockchain. Any new information following this newly added block is collected in a newly created block, which is also added to the chain as it is added.

While databases typically structure data in the form of tables, blockchains, as the name suggests, structure data in the form of blockchains (chunks). This data structure, when implemented in a decentralised manner, essentially creates an irreversible timeline of data. When a block is inserted, it becomes part of this timeline. Each block on the chain is assigned a timestamp that is accurate at the time it is added to the chain.

Key points

  • A blockchain is a shared database that differs from a traditional database in that it stores data in blocks and uses cryptography to connect the blocks together.
  • When new data arrives, it is inserted into a new block. When a block is filled with data, it is chained to the previous block, placing the data in chronological order.
  • Blockchains can store many different types of information, but are most often used as a ledger for transactions.
  • In the case of Bitcoin, the blockchain is used in a decentralised way, which means that no specific individual or group of individuals has control over it, but that all users have collective control over it.
  • Decentralised blockchains are immutable and any data entered cannot be reversed. In the case of Bitcoin, this means that transactions are permanently recorded and can be seen by anyone.
  • how does the blockchain work?

How does a blockchain work?

The purpose of a blockchain is to allow digital information to be recorded and distributed, but it cannot be altered. Blockchain is therefore the basis for an immutable ledger: a record of transactions that cannot be altered, deleted or destroyed. For this reason, blockchain is also known as distributed ledger technology (DLT).

The blockchain concept was first introduced as a research project in 1991 and first became widely commercialised in 2009 in the form of Bitcoin. Since then, the use of blockchain has expanded with the creation of various cryptocurrencies, decentralised financial applications (DeFi), non-transferable tokens (NFT) and smart contracts.

Decentralisation of blockchain

Imagine a company with a server farm of 10,000 computers that maintains a database with all its customer account information. That company owns a warehouse building with all those computers under one roof, and has complete control over each of them and all the information they contain. However, it is a single point of failure. What happens if there is a power outage in this place? What happens if the network connection is interrupted? What if it fries? What if the bad guys destroy everything with a single keystroke? In any of these cases, data can be lost or corrupted.

With blockchain, the data stored in this database can be distributed across multiple network nodes in different locations. This not only creates redundancy, but also ensures the fidelity of the stored data. If someone tries to change a record in one instance of the database, the other nodes will not be modified, which prevents an intruder from doing so.

If a user forges a record of a Bitcoin transaction, all other nodes are compared with each other, making it easier to identify the node with the incorrect information. This system helps to create an accurate and transparent sequence of events. In this way, no node in the network can modify the information stored in the network.

As a result, information and history (e.g. cryptocurrencies) becomes irreversible. Such a record could be a list of transactions (e.g. of cryptocurrencies), but it is also possible for a blockchain to store all kinds of information, such as legal contracts, government identifiers, company inventories, etc.

To validate a new record or entry on the blockchain, a large amount of computing power in the decentralised network needs to agree. To avoid malicious transaction verification and double-spending, the blockchain is protected by consensus mechanisms such as Proof of Work (PoW) and Proof of Stake (PoS). These mechanisms allow agreements to be reached without the need for a responsible node.
Transparency

Because the Bitcoin blockchain is decentralised, all transactions are transparent to individual nodes and the blockchain driver, allowing anyone to see what is happening in real time. Each node has its own copy of the chain, which is updated as new blocks are confirmed or added. This means you can follow the movement of Bitcoin wherever you are.

For example, in the past exchanges have been hacked and people who had stored their bitcoins on the exchange lost everything. The hackers may have been completely anonymous, but the bitcoins they obtained were easily traceable. If the bitcoins stolen in these hacks are transferred or spent anywhere, they will be visible.

Of course, the records stored on the Bitcoin blockchain are encrypted (as are most blockchains). This means that only the owner of a record can decrypt it to reveal his or her identity (using a public/private key pair). This allows blockchain users to remain anonymous while maintaining transparency.

Is blockchain secure?

Blockchain technology provides decentralised security and trust in several ways. Firstly, new blocks are always stored linearly and chronologically. This means that they are always added to the «end» of the blockchain. Once a block has been added to the end of the blockchain, it is very difficult to retroactively change the content of that block, unless there is a consensus of the majority of the network.

This is because each block contains, in addition to its own hash, the hash of the previous block and the aforementioned timestamp. A hash code is created by a mathematical function that converts numerical information into a sequence of numbers or letters. If this information is altered in any way, the hash code will also be altered.

Suppose a hacker, who also runs a node in the blockchain network, wants to steal someone else’s cryptocurrency by changing the blockchain. If he modifies his single copy, it will no longer match those of the others. When the others compare their copies, they will see that this copy stands out, and the hacked version of the chain will be discarded as illegal.

For such a hack to succeed, the hacker would have to control and change more than 51% of the copies of the blockchain at the same time, so that his new copy would be the majority copy, resulting in a cohesive chain. Such an attack would require an enormous amount of money and resources, as each block would have to be recreated anew, with different timestamps and hash codes.

Given the size of many cryptocurrency networks and their rate of growth, the cost of achieving such a feat could be enormous. Not only would the cost be enormous, but it could also be wasteful. This behaviour should not go unnoticed by network members as they see this radical change in the blockchain. Network members then join the new, unaffected version of the blockchain.

As a result, the value of the compromised tokens is drastically reduced, rendering the attack useless, as the attacker gains control of useless assets. The same can happen if an attacker attacks a new Bitcoin fork. It was created to provide an economic incentive and not to attack a participating network.

Bitcoin and the Blockchain

Blockchain technology was invented in 1991 by Stuart Haber and W. Scott Stornetta, two researchers who wanted to create a system in which the timestamps on files could not be manipulated. However, the first real use of blockchain came almost 20 years later, with the launch of Bitcoin in January 2009.

Bitcoin’s protocol is based on the blockchain. In a study describing this digital currency, Satoshi Nakamoto, the creator of Bitcoin, describes it as «a new electronic money system that is completely peer-to-peer and has no trusted third party «2.

It is important to understand here that, although Bitcoin uses the blockchain only as a means to record a transparent ledger, in theory the blockchain can always record any number of data. As mentioned above, this could be transactions, votes in elections, inventories of goods, government IDs, housing documents, and so on.

Tens of thousands of projects are currently trying to implement blockchain in various ways to benefit society, not only to record transactions, but also as a means to securely vote in democratic elections, for example. The immutability of blockchain means that fraudulent voting can be more sophisticated. For example, a voting system could work by issuing a single cryptocurrency or token to every citizen in the country.

Each candidate would be assigned a specific wallet address, and voters would send their tokens or cryptocurrencies to the address of the candidate they wish to vote for. The transparency and traceability of blockchain eliminates the need for manual vote counting and the possibility of malicious manipulation of physical votes.

Blockchain and banking

It has been said that blockchain has the power to disrupt the financial industry, in particular payments and banking functions. However, banking and decentralised blockchain are two very different things.

To understand the difference between banking and the blockchain, let’s compare the banking system with the implementation of the Bitcoin blockchain.

Here you can find news about banking and blockchain.

How does a blockchain work?

It is already known that the blocks of the Bitcoin blockchain store data on Bitcoin transactions. Currently, there are more than 10,000 cryptocurrency systems running on the blockchain. However, it has become clear that blockchains are also a reliable way to store data about other types of transactions.

Companies that have adopted blockchain include Walmart, Pfizer, AIG, Siemens and Unilever. IBM, for example, has created a blockchain called Food Trust to track the journey of food to its location.

Why do we want to do this? The food industry has experienced countless outbreaks of E. coli, Salmonella and Listeria, as well as toxic substances accidentally introduced into the food supply. Until now, it has taken weeks to find the origin and cause of an outbreak in people’s diets. By using blockchain, brands can trace food from its origin to each stop and delivery.

If a contaminated food product is found, the source can be traced at every stop. Not only that, but now these companies can see everything they might come into contact with, allowing them to detect problems more quickly and save lives. This is just one example of the practical application of blockchain, but there are many other ways in which it is being used.

Banking and finance

Perhaps no sector would benefit more from the introduction of blockchain into its operations than the banking sector. Financial institutions are typically open five days a week. This means that if you deposit a cheque at 18:00 on a Friday, you will have to wait until Monday morning for the money to arrive in your account. Even if you deposit during business hours, it can take one to three days for your transaction to be confirmed due to the sheer volume of transactions banks process. The blockchain, on the other hand, never sleeps.

By integrating blockchain with banks, consumers can have their transactions processed in as little as 10 minutes, which is essentially the time it takes to add a block to the blockchain, regardless of holidays, time of day or week. Blockchain also allows banks to exchange funds between institutions more quickly and securely.

Equity trades, for example, can take up to three days (or longer for international trades) to settle and clear, during which time the funds and shares are frozen.

Given the amount of money involved, even a few days’ transfer represents a significant cost and risk for the bank. Similarly, Capgemini, a French consultancy, estimates that blockchain-based applications could save consumers up to $16 billion a year in banking and insurance costs.4

Coins

The blockchain is the basis of cryptocurrencies such as Bitcoin. The US dollar is controlled by the Federal Reserve. Under this central control, user data and currency are technically subject to the wishes of banks and governments. If a user’s bank is hacked, the user’s personal data is at risk. If your bank fails, or if you live in a country with an unstable government, the value of your currency could be at risk. In 2008, several failed banks were bailed out, partly with taxpayers’ money. It was this fear that led to the invention and development of Bitcoin in the first place.

The blockchain allows Bitcoin and other cryptocurrencies to be traded without the involvement of a central authority, decentralising their operation through a computer network. This not only reduces risk, but also eliminates many processing and transaction fees. It also makes the currency more stable for residents of countries with unstable currencies and financial infrastructures, as it increases the number of applications and broadens the network of people and institutions with whom it can be traded both domestically and internationally.

Using a cryptocurrency wallet to open a savings account or as a means of payment is especially important for those without a national identity. Some countries may be ravaged by war or lack the national infrastructure to enable identification. Citizens of these countries may not have access to savings or brokerage accounts and therefore may not be able to keep their assets safe.

Health

Healthcare organisations can use blockchain to securely store patients’ medical records. Once the medical record is created and signed, it is written to the blockchain, providing the patient with proof and assurance that the record has not been tampered with. By encrypting these personal health records with a private key and storing them on the blockchain, only certain people will be able to access them, ensuring privacy.

Asset register

If you have spent any time at your local land registry, you will know that the process of registering deeds can be cumbersome and inefficient. Nowadays, deeds in kind must be sent by an official to the local registry office, where they are manually recorded in a central database and in the county archives. In the case of property disputes, it is necessary to check the property claim against an official index.

This process is not only costly and time-consuming, but also prone to human error, as inaccurate information reduces the effectiveness of property tracking. With blockchain, there is no need to scan documents or track physical documents at the local registry office.

When property rights are stored and verified on the blockchain, owners can be sure that their documents are accurate and recorded forever.

In conflict-torn countries, or in areas with little public or financial infrastructure, let alone a civil law registry, it is almost impossible to prove ownership of assets. If groups of people living in such areas have access to a blockchain, they can create a transparent and clear chronology of ownership.

Smart contracts

A smart contract is a piece of computer code that can be incorporated into a blockchain to facilitate, verify or trade contracts. Smart contracts operate on the basis of a set of conditions agreed by the user. Once these conditions are met, the terms of the contract automatically come into effect.

For example, suppose a prospective tenant wants to rent a flat using a smart contract. The landlord agrees to give the tenant the door code of the flat after the tenant has paid the deposit. When both the tenant and the landlord send their part of the contract to the smart contract, the smart contract stores the door code and automatically exchanges it for the deposit on the day the tenant initiates the contract.

If the landlord does not provide the door code at the end of the lease date, the smart contract will return the deposit. This avoids the costs and formalities normally associated with the use of notaries, third parties and lawyers.

Chain of custody

As in the IBM Food Trust example, suppliers can use the blockchain to record the origin of purchased materials. This allows companies to verify not only the authenticity of products, but also common labels such as «organic», «local» or «fair trade».

As Forbes magazine reports, the food industry is increasingly using the blockchain to track and secure food from farm to fork.

Voting rights

As mentioned above, blockchain can be used to simplify modern voting systems; as tested in West Virginia in mid-November 2018, blockchain-based voting has the potential to eliminate voter fraud and increase voter turnout.

Using blockchain in this way makes electoral fraud virtually impossible. Blockchain protocols also maintain the transparency of the electoral process, reduce the number of staff needed to conduct an election and provide the authorities with the results almost immediately. This eliminates the need for recounts and the fear of fraud affecting the election.

Advantages and disadvantages of blockchain

The blockchain, due to its complexity, has unlimited potential as a decentralised recording medium. The applications of blockchain technology can range from improving privacy and security for users to reducing processing costs and errors, and go beyond the above. However, there are also disadvantages.

Types of blockchain

There are four types of blockchain

  1. Public blockchains
    A public blockchain is an open, decentralised computer network that anyone can access to request and verify (check the accuracy of) transactions. The person who verifies the transaction (the miner) receives a commission.

Public blockchains use a consensus-building mechanism called proof-of-work or proof-of-stake (see below). Common examples of public blockchains are the Bitcoin and Ether blockchains.

  1. Private blockchains
    A private blockchain is not public and has limited access. Anyone wishing to access it must obtain permission from the system administrator. They are usually managed by a single organisation, which means they are centralised. Hyperledger, for example, is a licensed private blockchain.
  2. Hybrid blockchain or consortium
    A consortium is a combination of a public blockchain and a private blockchain containing both centralised and decentralised elements. Examples include the Energy Network Foundation, Dragonchain and R3.

Note: There is not 100% agreement on whether they are different terms. Some distinguish between the two, while others consider them to be the same.

  1. Side chains
    A side chain is a blockchain that runs in parallel to the main chain. It allows users to move their digital assets between two different blockchains, increasing scalability and efficiency. An example of a sidechain is the Liquid network.

History of Blockchain

Blockchain is not just a database, but a new «digital trust» technology that will revolutionise the way value and information is exchanged on the Internet by removing the «gatekeeper» from the process. For more information, see our article «The history of Blockchain technology».

The history of blockchain is much older than you might imagine, but we’ve shortened it by answering four basic questions

Who invented blockchain?

The first person to propose a blockchain-like protocol was cryptographer David Chaum in 1982. Later, in 1991, Stuart Haber and W. Scott Stornetta wrote about their work on federated systems.

However, it was Satoshi Nakamoto (probably a pseudonym for an individual or group) who invented and implemented the first blockchain network after launching the world’s first digital currency, Bitcoin.

Who owns blockchain technology?

Blockchain technology cannot be owned because it is the technology behind the blockchain. It is like the internet. However, anyone can use this technology to create and own their own blockchain.

cripto

Blockchain

Dic 10, 2021 , , ,
¿como funciona la blockchain?

Una blockchain es una lista creciente de registros, llamados bloques, vinculados criptográficamente entre sí. Cada bloque contiene un hash criptográfico del bloque anterior, una marca de tiempo y los datos de la transacción (normalmente representados como un árbol de Merkle). La marca de tiempo demuestra que los datos de la transacción existían en el momento en que se publicó el bloque y se incluye en su hash.

Como cada bloque contiene información del bloque anterior, se forma una cadena en la que el siguiente bloque refuerza al anterior. Las cadenas de bloques son resistentes a los cambios de datos porque, una vez escritos, los datos de un bloque concreto no pueden modificarse a posteriori sin cambiar todos los bloques posteriores.

Las cadenas de bloques suelen funcionar en redes de pares y se utilizan como un libro de contabilidad distribuido públicamente en el que los nodos se comunican colectivamente y verifican los nuevos bloques de acuerdo con un protocolo. Aunque los registros de las cadenas de bloques no son inmutables debido a la posibilidad de bifurcación, las cadenas de bloques son internamente seguras y pueden considerarse como un ejemplo de sistema informático distribuido con un alto grado de tolerancia a los fallos bizantinos.

Basado en el trabajo de Stuart Haber, W. Scott Stornetta y Dave Baier, blockchain fue popularizado en 2008 por una persona (o grupo de personas) llamada Satoshi Nakamoto como un libro de contabilidad público para las transacciones en la criptomoneda Bitcoin. La identidad de Satoshi Nakamoto sigue siendo desconocida a día de hoy. La introducción de la cadena de bloques en Bitcoin la convirtió en la primera moneda digital en resolver el problema del consumo múltiple sin necesidad de una institución de confianza o un servidor central.

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta y Dave Baier blockchain

El diseño de Bitcoin influyó en otras aplicaciones y en la cadena de bloques (blockchain), una criptomoneda disponible y legible públicamente. Las cadenas de bloques se consideran vías de pago. También se han propuesto blockchains privadas para uso comercial, pero Computerworld califica de «aceite de serpiente» la venta de tales blockchains privatizadas sin un modelo de seguridad adecuado. Sin embargo, otros sostienen que, si se diseñan con cuidado, las cadenas de bloques con licencia pueden estar más descentralizadas que las cadenas de bloques sin licencia y, por tanto, ser más seguras.

¿Qué es una cadena de bloques?

Una cadena de bloques (blockchain) es un sistema de registro de información que dificulta o impide su alteración, pirateo o manipulación. Una cadena de bloques es esencialmente un libro de contabilidad digital de transacciones que se replican y distribuyen a través de una red de sistemas informáticos de cadenas de bloques.

Una cadena de bloques es una base de datos descentralizada que comparten los nodos de una red informática. Como base de datos, una cadena de bloques almacena la información de forma electrónica y digital. La cadena de bloques es más conocida por su papel clave en los sistemas de criptomonedas como Bitcoin, que proporciona un registro seguro y descentralizado de las transacciones. La innovación de blockchain radica en garantizar la fidelidad y seguridad de los registros de datos y crear confianza sin necesidad de un tercero de confianza.

Una de las principales diferencias entre las bases de datos tradicionales y la cadena de bloques es la forma en que se estructuran los datos. Una cadena de bloques reúne la información en agregados llamados bloques. Un bloque tiene una capacidad fija y, cuando está lleno, se cierra y se conecta a los bloques llenos anteriormente para formar una cadena de datos llamada blockchain. Cualquier información nueva que siga a este bloque recién añadido se recoge en un bloque recién creado, que también se añade a la cadena a medida que se va añadiendo.

Mientras que las bases de datos suelen estructurar los datos en forma de tablas, las cadenas de bloques, como su nombre indica, estructuran los datos en forma de cadena de bloques (chunks). Esta estructura de datos, cuando se implementa de manera descentralizada, crea esencialmente una línea temporal irreversible de datos. Cuando se introduce un bloque, pasa a formar parte de esta línea de tiempo. A cada bloque de la cadena se le asigna una marca de tiempo que es precisa en el momento en que se añade a la cadena.

Puntos clave

  • Una cadena de bloques es una base de datos compartida que se diferencia de una base de datos tradicional en que almacena los datos en bloques y utiliza la criptografía para conectar los bloques entre sí.
  • Cuando llegan nuevos datos, se insertan en un nuevo bloque. Cuando un bloque se llena de datos, se encadena con el bloque anterior, colocando los datos en orden cronológico.
  • Las cadenas de bloques pueden almacenar muchos tipos diferentes de información, pero se emplean más a menudo como un libro de contabilidad para las transacciones.
  • En el caso de Bitcoin, la cadena de bloques se usa de forma descentralizada, lo que significa que ningún individuo o grupo de individuos específico tiene el control sobre ella, sino que todos los usuarios tienen el control colectivo sobre ella.
  • Las cadenas de bloques descentralizadas son inmutables y cualquier dato introducido no puede ser revertido. En el caso de Bitcoin, esto significa que las transacciones quedan registradas permanentemente y pueden ser vistas por cualquiera.
  • ¿como funciona la blockchain?

¿Cómo funciona una cadena de bloques?

El propósito de una cadena de bloques es permitir que la información digital se registre y distribuya, pero no puede ser alterada. Blockchain es, por tanto, la base de un libro de contabilidad inmutable: un registro de transacciones que no puede ser alterado, borrado o destruido. Por esta razón, blockchain también se conoce como tecnología de libro mayor distribuido (DLT).

El concepto de blockchain se introdujo por primera vez como proyecto de investigación en 1991 y se comercializó ampliamente por primera vez en 2009 en forma de Bitcoin. Desde entonces, el uso de blockchain se ha ampliado con la creación de diversas criptomonedas, aplicaciones financieras descentralizadas (DeFi), tokens no transferibles (NFT) y contratos inteligentes.

Descentralización de la cadena de bloques

Imagínese una empresa con una granja de servidores de 10.000 ordenadores que mantiene una base de datos con toda la información de las cuentas de sus clientes. Esa empresa es propietaria de un edificio de almacenes con todos esos ordenadores bajo un mismo techo, y tiene el control absoluto de cada uno de ellos y de toda la información que contienen. Sin embargo, se trata de un único punto de fallo. ¿Qué ocurre si hay un corte de luz en este lugar? ¿Qué pasa si se interrumpe la conexión a la red? ¿Y si se fríe? ¿Y si los malos destruyen todo con una sola pulsación? En cualquiera de estos casos, los datos pueden perderse o corromperse.

Con la cadena de bloques, los datos almacenados en esta base de datos pueden ser distribuidos a través de múltiples nodos de la red en diferentes lugares. Esto no solo crea redundancia, sino que también garantiza la fidelidad de los datos almacenados. Si alguien intenta cambiar un registro en una instancia de la base de datos, los otros nodos no se modificarán, lo que impide que un intruso lo haga.

Si un usuario falsifica un registro de una transacción de Bitcoin, todos los demás nodos se comparan entre sí, lo que facilita la identificación del nodo con la información incorrecta. Este sistema ayuda a crear una secuencia de eventos precisa y transparente. De este modo, ningún nodo de la red puede modificar la información almacenada en ella.

Como resultado, la información y el historial (por ejemplo, las transacciones de criptomonedas) se vuelven irreversibles. Ese registro podría ser una lista de transacciones (por ejemplo, de criptomonedas), pero también es posible que una cadena de bloques almacene todo tipo de información, como contratos legales, identificadores gubernamentales, inventarios de empresas, etc.

Para validar un nuevo registro o entrada en la cadena de bloques, es necesario que una gran cantidad de potencia de cálculo de la red descentralizada se ponga de acuerdo. Para evitar la verificación de transacciones maliciosas y el doble gasto, la cadena de bloques está protegida por mecanismos de consenso como Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS). Estos mecanismos permiten llegar a acuerdos sin necesidad de un nodo responsable.
Transparencia

Dado que la cadena de bloques de Bitcoin está descentralizada, todas las transacciones son transparentes para los nodos individuales y el conductor de la cadena de bloques, lo que permite que cualquiera pueda ver lo que ocurre en tiempo real. Cada nodo tiene su propia copia de la cadena, que se actualiza a medida que se confirman o añaden nuevos bloques. Esto significa que puede seguir el movimiento de Bitcoin dondequiera que esté.

Por ejemplo, en el pasado los intercambios han sido hackeados y la gente que había almacenado sus bitcoins en el intercambio lo perdió todo. Puede que los hackers fueran completamente anónimos, pero los bitcoins que obtuvieron eran fácilmente rastreables. Si los bitcoins robados en estos hacks se transfieren o gastan en cualquier lugar, serán visibles.

Por supuesto, los registros almacenados en la cadena de bloques de Bitcoin están encriptados (al igual que la mayoría de las cadenas de bloques). Esto significa que solo el propietario de un registro puede descifrarlo para revelar su identidad (utilizando un par de claves públicas/privadas). Esto permite que los usuarios de la cadena de bloques permanezcan en el anonimato mientras mantienen la transparencia.

¿Es segura la cadena de bloques?

La tecnología Blockchain proporciona seguridad y confianza descentralizadas de varias maneras. En primer lugar, los nuevos bloques se almacenan siempre de forma lineal y cronológica. Esto significa que siempre se añaden al «final» de la cadena de bloques. Una vez que un bloque se ha añadido al final de la cadena de bloques, es muy difícil cambiar retroactivamente el contenido de ese bloque, a menos que haya un consenso de la mayoría de la red.

Esto se debe a que cada bloque contiene, además de su propio hash, el hash del bloque anterior y la mencionada marca de tiempo. Un código hash se crea mediante una función matemática que convierte la información numérica en una secuencia de números o letras. Si esta información se altera de alguna manera, el código hash también se alterará.

Supongamos que un pirata informático, que también dirige un nodo en la red de blockchain, quiere robar la criptomoneda de otra persona cambiando el blockchain. Si modifica su única copia, ya no coincidirá con las de los demás. Cuando los demás comparen sus copias, verán que esta copia destaca, y la versión pirateada de la cadena será descartada como ilegal.

Para que un hackeo de este tipo tenga éxito, el hacker tendría que controlar y cambiar más del 51% de las copias de la blockchain al mismo tiempo, de modo que su nueva copia fuera la mayoritaria, dando lugar a una cadena cohesionada. Un ataque de este tipo requeriría una enorme cantidad de dinero y recursos, ya que cada bloque tendría que ser recreado de nuevo, con diferentes marcas de tiempo y códigos hash.

Teniendo en cuenta el tamaño de muchas redes de criptomonedas y su ritmo de crecimiento, el coste de conseguir tal hazaña podría ser enorme. El coste no solo sería enorme, sino que también podría ser un despilfarro. Este comportamiento no debería pasar desapercibido para los miembros de la red al ver este cambio radical en la cadena de bloques. Los miembros de la red se incorporan entonces a la nueva versión no afectada de la cadena de bloques.

Como resultado, el valor de los tokens comprometidos se reduce drásticamente, haciendo que el ataque sea inútil, ya que el atacante obtiene el control de activos inútiles. Lo mismo puede ocurrir si un atacante ataca una nueva bifurcación de Bitcoin. Se creó para ofrecer un incentivo económico y no para atacar a una red participante.

Bitcoin y la Blockchain

La tecnología Blockchain fue inventada en 1991 por Stuart Haber y W. Scott Stornetta, dos investigadores que querían crear un sistema en el que las marcas de tiempo de los archivos no pudieran ser manipuladas. Sin embargo, el primer uso real de la cadena de bloques llegó casi 20 años después, con el lanzamiento de Bitcoin en enero de 2009.

El protocolo de Bitcoin se basa en la cadena de bloques. En un estudio que describe esta moneda digital, Satoshi Nakamoto, el creador de Bitcoin, la describe como «un nuevo sistema de dinero electrónico que es completamente peer-to-peer y no tiene ningún tercero de confianza «2.

Es importante entender aquí que, aunque Bitcoin utiliza la cadena de bloques sólo como medio para registrar un libro de contabilidad transparente, en teoría la cadena de bloques siempre puede registrar cualquier número de datos. Como ya se ha mencionado, puede tratarse de transacciones, votos en las elecciones, inventarios de bienes, identificaciones gubernamentales, documentos de vivienda, etc.

En la actualidad, decenas de miles de proyectos intentan implementar blockchain de diversas maneras para beneficiar a la sociedad, no solo para registrar transacciones, sino también como medio para votar de forma segura en elecciones democráticas, por ejemplo. La inmutabilidad de las cadenas de bloques significa que las votaciones fraudulentas pueden ser más sofisticadas. Por ejemplo, un sistema de votación podría funcionar emitiendo una única criptomoneda o token a cada ciudadano del país.

A cada candidato se le asignaría una dirección de monedero específica, y los votantes enviarían sus tokens o criptodivisas a la dirección del candidato al que desean votar. La transparencia y la trazabilidad de la cadena de bloques elimina la necesidad del recuento manual de los votos y la posibilidad de que alguien malintencionado manipule los votos físicos.

Blockchain y la banca

Se ha dicho que la cadena de bloques tiene el poder de alterar la industria financiera, en particular los pagos y las funciones bancarias. Sin embargo, la banca y la cadena de bloques descentralizada son dos cosas muy diferentes.

Para entender la diferencia entre la banca y el blockchain, comparemos el sistema bancario con la implementación del blockchain de Bitcoin.

Aquí podrás encontrar noticias sobre la banca y el blockchain

¿Cómo funciona una cadena de bloques?

Ya se sabe que los bloques de la cadena de bloques de Bitcoin almacenan datos sobre las transacciones de la moneda. Actualmente, hay más de 10.000 sistemas de criptomonedas que funcionan con la cadena de bloques. Sin embargo, ha quedado claro que las cadenas de bloques también son una forma fiable de almacenar datos sobre otros tipos de transacciones.

Entre las empresas que han adoptado blockchain se encuentran Walmart, Pfizer, AIG, Siemens y Unilever. IBM, por ejemplo, ha creado una blockchain llamada Food Trust para rastrear el viaje de los alimentos hasta su ubicación.

¿Por qué queremos hacerlo? La industria alimentaria ha experimentado innumerables brotes de E. coli, Salmonella y Listeria, así como de sustancias tóxicas que se introducen accidentalmente en el suministro de alimentos. Hasta ahora, se han necesitado semanas para encontrar el origen y la causa de un brote en la dieta de las personas. Mediante el uso de la cadena de bloques, las marcas pueden rastrear los alimentos desde su origen hasta cada parada y entrega.

Si se encuentra un producto alimentario contaminado, se puede rastrear la fuente en cada parada. Y no solo eso, sino que ahora estas empresas pueden ver todo aquello con lo que puede entrar en contacto, lo que les permite detectar los problemas más rápidamente y salvar vidas. Este es únicamente un ejemplo de la aplicación práctica de la cadena de bloques, pero hay muchas otras formas en las que se está utilizando.

Banca y finanzas

Quizás ningún sector se beneficiaría más de la introducción de blockchain en sus operaciones que el sector bancario. Las entidades financieras suelen abrir cinco días a la semana. Esto significa que si deposita un cheque a las 18:00 horas de un viernes, tendrá que esperar hasta el lunes por la mañana para que el dinero llegue a su cuenta. Incluso si deposita en horario de oficina, la confirmación de su transacción puede tardar de uno a tres días debido al gran volumen de transacciones que procesan los bancos. La cadena de bloques, en cambio, nunca duerme.

Al integrar la cadena de bloques con los bancos, los consumidores pueden tener sus transacciones procesadas en tan solo 10 minutos, que es esencialmente el tiempo que se tarda en añadir un bloque a la cadena de bloques, independientemente de los días festivos, la hora del día o la semana. Blockchain también permite a los bancos intercambiar fondos entre instituciones de forma más rápida y segura.

Las operaciones con acciones, por ejemplo, pueden tardar hasta tres días (o más en el caso de las operaciones internacionales) en liquidarse y compensarse, tiempo durante el cual los fondos y las acciones quedan congelados.

Dada la cantidad de dinero en juego, incluso una transferencia de pocos días representa un coste y un riesgo importantes para el banco. Del mismo modo, Capgemini, una consultora francesa, estima que las aplicaciones basadas en blockchain podrían ahorrar a los consumidores hasta 16.000 millones de dólares al año en costes bancarios y de seguros.4

Monedas

La cadena de bloques es la base de criptomonedas como el Bitcoin. El dólar estadounidense está controlado por la Reserva Federal. Bajo este control central, los datos de los usuarios y la moneda están técnicamente sujetos a los deseos de los bancos y los gobiernos. Si el banco de un usuario es hackeado, los datos personales del usuario están en riesgo. Si tu banco quiebra, o si vives en un país con un gobierno inestable, el valor de tu moneda podría estar en riesgo. En 2008, varios bancos en quiebra fueron rescatados, en parte con dinero de los contribuyentes. Fue este miedo el que llevó a la invención y desarrollo de Bitcoin en primer lugar.

La cadena de bloques permite operar con Bitcoin y otras criptomonedas sin la participación de una autoridad central, descentralizando su funcionamiento a través de una red informática. Esto no solo reduce el riesgo, sino que también elimina muchas tasas de procesamiento y transacción. También hace que la moneda sea más estable para los residentes de países con monedas e infraestructuras financieras inestables, ya que aumenta el número de solicitudes y amplía la red de personas e instituciones con las que se puede comerciar tanto a nivel nacional como internacional.

El uso de un monedero de criptomonedas para abrir una cuenta de ahorros o como medio de pago es especialmente importante para quienes no tienen una identidad nacional. Algunos países pueden estar asolados por la guerra o carecer de la infraestructura nacional que permita la identificación. Es posible que los ciudadanos de estos países no tengan acceso a cuentas de ahorro o de corretaje y, por tanto, no puedan mantener sus bienes a salvo.

Sanidad

Las organizaciones sanitarias pueden utilizar blockchain para almacenar de forma segura los historiales médicos de los pacientes. Una vez creada y firmada la historia clínica, se escribe en la cadena de bloques, lo que proporciona al paciente la prueba y la garantía de que la historia no ha sido manipulada. Al cifrar estos historiales médicos personales con una clave privada y almacenarlos en la cadena de bloques, solo determinadas personas podrán acceder a ellos, lo que garantiza la privacidad.

Registro de activos

Si ha pasado algún tiempo en su registro de la propiedad local, sabrá que el proceso de registro de títulos puede ser engorroso e ineficiente. Hoy en día, las escrituras en especie deben ser enviadas por un funcionario a la oficina de registro local, donde se registran manualmente en una base de datos central y en los archivos del condado. En el caso de conflictos de propiedad, es necesario cotejar la reclamación de propiedad con un índice oficial.

Este proceso no solo es costoso y requiere mucho tiempo, sino que también es propenso a los errores humanos, ya que la información inexacta reduce la eficacia del seguimiento de la propiedad. Con la cadena de bloques, no es necesario escanear documentos ni hacer un seguimiento de los documentos físicos en la oficina de registro local.

Cuando los derechos de propiedad se almacenan y verifican en la cadena de bloques, los propietarios pueden estar seguros de que sus documentos son precisos y quedan registrados para siempre.

En países asolados por conflictos, o en zonas con poca infraestructura pública o financiera, y mucho menos un registro de derecho civil, es casi imposible demostrar la propiedad de los bienes. Si los grupos de personas que viven en esas zonas tienen acceso a una cadena de bloques, pueden crear una cronología transparente y clara de la propiedad.

Contratos inteligentes

Un contrato inteligente es un fragmento de código informático que puede incorporarse a una cadena de bloques para facilitar, verificar o negociar contratos. Los contratos inteligentes funcionan sobre la base de un conjunto de condiciones acordadas por el usuario. Una vez que se cumplen estas condiciones, los términos del contrato entran automáticamente en vigor.

Por ejemplo, supongamos que un posible inquilino quiere alquilar un piso utilizando un contrato inteligente. El propietario se compromete a dar al inquilino el código de la puerta del piso después de que este haya pagado la fianza. Cuando tanto el inquilino como el propietario envían su parte del contrato al contrato inteligente, este almacena el código de la puerta y lo intercambia automáticamente por la fianza el día que el inquilino inicia el contrato.

Si el propietario no proporciona el código de la puerta al final de la fecha de arrendamiento, el contrato inteligente devolverá la fianza. Así se evitan los costes y las formalidades que normalmente se asocian al uso de notarios, terceros y abogados.

Cadena de custodia

Como en el ejemplo de IBM Food Trust, los proveedores pueden utilizar la cadena de bloques para registrar el origen de los materiales adquiridos. Esto permite a las empresas verificar no solo la autenticidad de los productos, sino también etiquetas comunes como «orgánico», «local» o «comercio justo».

Como informa la revista Forbes, la industria alimentaria utiliza cada vez más el blockchain para rastrear y asegurar los alimentos desde la granja hasta el consumidor.

Derecho de voto

Como se mencionó anteriormente, blockchain puede utilizarse para simplificar los sistemas de votación modernos; como se probó en Virginia Occidental a mediados de noviembre de 2018, la votación basada en blockchain tiene el potencial de eliminar el fraude electoral y aumentar la participación de los votantes.

El uso de la cadena de bloques de esta manera hace que el fraude electoral sea prácticamente imposible. Los protocolos de blockchain también mantienen la transparencia del proceso electoral, reducen el número de personal necesario para llevar a cabo unas elecciones y proporcionan a las autoridades los resultados de forma casi inmediata. Esto elimina la necesidad de recuentos y el miedo a que el fraude afecte a las elecciones.

Ventajas y desventajas de la cadena de bloques

La cadena de bloques, debido a su complejidad, tiene un potencial ilimitado como medio de registro descentralizado. Las aplicaciones de la tecnología blockchain pueden ir desde la mejora de la privacidad y la seguridad de los usuarios hasta la reducción de los costes de procesamiento y los errores, y van más allá de lo anterior. Sin embargo, también hay desventajas.

Tipos de blockchain

Hay cuatro tipos de cadenas de bloques

  1. Cadenas de bloques públicas
    Una cadena de bloques pública es una red informática abierta y descentralizada a la que cualquiera puede acceder para solicitar y verificar (comprobar la exactitud de) las transacciones. La persona que verifica la transacción (el minero) recibe una comisión.

Las cadenas de bloques públicas utilizan un mecanismo de creación de consenso llamado proof-of-work o proof-of-stake (ver más abajo). Ejemplos comunes de cadenas de bloques públicas son las cadenas de bloques Bitcoin y Ether.

  1. Cadenas de bloques privadas
    Una cadena de bloques privada no es pública y tiene un acceso limitado. Cualquier persona que desee acceder a ella debe obtener el permiso del administrador del sistema. Suelen estar gestionados por una única organización, lo que significa que están centralizados. Hyperledger, por ejemplo, es una blockchain privada con licencia.
  2. Blockchain híbrido o consorcio
    Un consorcio es una combinación de una blockchain pública y una blockchain privada que contiene elementos centralizados y descentralizados. Algunos ejemplos son la Energy Network Foundation, Dragonchain y R3.

Nota: No existe un acuerdo al 100% sobre si se trata de términos diferentes. Algunos distinguen entre ambos, mientras que otros los consideran lo mismo.

  1. Cadenas laterales
    Una cadena lateral es una cadena de bloques que funciona en paralelo a la cadena principal. Permite a los usuarios mover sus activos digitales entre dos blockchain diferentes, aumentando la escalabilidad y la eficiencia. Un ejemplo de cadena lateral es la red Liquid.

Historia de Blockchain

Blockchain no es solo una base de datos, sino una nueva tecnología de «confianza digital» que revolucionará la forma en que se intercambian el valor y la información en Internet al eliminar el «guardián» del proceso. Para más información, consulte nuestro artículo «La historia de la tecnología Blockchain».

La historia de la cadena de bloques es mucho más antigua de lo que se puede imaginar, pero la hemos acortado respondiendo a cuatro preguntas básicas

¿Quién inventó la cadena de bloques?

La primera persona que propuso un protocolo similar a la cadena de bloques fue el criptógrafo David Chaum en 1982. Más tarde, en 1991, Stuart Haber y W. Scott Stornetta escribieron sobre su trabajo en sistemas federados.

Sin embargo, fue Satoshi Nakamoto (probablemente un seudónimo de un individuo o grupo) quien inventó e implementó la primera red blockchain tras lanzar la primera moneda digital del mundo, Bitcoin.

¿A quién pertenece la tecnología blockchain?

La tecnología de la cadena de bloques no se puede poseer porque es la tecnología que está detrás de la cadena de bloques. Es como Internet. Sin embargo, cualquiera puede utilizar esta tecnología para crear y poseer su propia cadena de bloques.

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