Como estão vinculadas, as entradas não podem ser editadas, excluídas ou modificadas de qualquer forma, pois isso invalidaria todos os blocos seguintes.
Uma blockchain pode parecer menos significante do que o esperado neste momento – você pode estar se perguntando que tipo de vantagem esse sistema oferece em relação a uma planilha regular. O ponto forte da blockchain é permitir que os usuários se coordenem em torno de uma fonte compartilhada da verdade, sem necessariamente confiar um no outro. Por ser uma rede distribuída, não existe uma parte única e individual que possa controlar uma blockchain bem construída.
Para executar e verificar de forma independente o estado de uma blockchain, o usuário deve baixar um software específico. Depois de instalado no computador do usuário, este software interage com outras máquinas, com o objetivo de fazer upload/download de informações (como transações ou blocos). Um novo usuário faz o download de um bloco, verifica se ele foi criado dentro das regras do sistema e retransmite essas informações para os pares da rede (peers).
A integridade de uma blockchain é comprometida se falsas informações financeiras forem registradas. Ao mesmo tempo, não existe um administrador ou líder no sistema distribuído que a mantenha – então como garantir que os participantes estejam agindo de forma honesta?
Satoshi Nakamoto propôs um sistema Proof-of-Work ("prova de trabalho"), que permite que qualquer pessoa proponha um bloco a ser anexado à rede. Para propor um bloco, é necessário muito poder computacional para encontrar uma solução estabelecida pelo protocolo (isso envolve repetidas tentativas de hashing de dados para encontrar um número menor do que um valor específico).
Hashing com uma função unidirecional significa que, dado um output (saída), é praticamente impossível adivinhar o input (entrada). Conhecendo o input, porém, encontrar o output é trivial. Dessa forma, qualquer participante pode verificar se o minerador gerou um bloco "correto" e rejeitar blocos inválidos. Caso o minerador gere um bloco inválido, ele não recebe nenhuma recompensa, desperdiçando tempo e dinheiro em sua tentativa de fraude.
Nos sistemas de criptomoeda, a dependência da criptografia de chave pública/privada também garante que as partes não possam gastar fundos que não possuem. As moedas estão vinculadas a chaves privadas (conhecidas apenas pelo proprietário) e somente uma assinatura válida que certifica a movimentação permite que as moedas sejam gastas.
A ideia inicial envolvendo uma cadeia imutável de dados surgiu no início dos anos 90. Os pesquisadores W. Scott Stornetta e Stuart Haber publicaram o artigo "How to Time-Stamp a Digital Document", que discutia práticas eficientes de timestamping (marcador de tempo) de arquivos, para que eles não pudessem ser editados ou adulterados.
As criptomoedas eram a ponta do iceberg, mas muitos acabaram vendo o potencial da computação descentralizada após o advento do dinheiro descentralizado. Da mesma foram que as blockchains de primeira geração, como a Bitcoin, introduziram um banco de dados compartilhado de transações, as ofertas da segunda geração, como a Ethereum, introduziram os contratos inteligentes. Estes são programas executados no topo de cadeias blockchain, para gerenciar o movimento condicional de tokens.
Algumas aplicações para blockchains ainda incluem:
Criptomoedas – as moedas digitais são um meio extremamente poderoso para a transferência de bens, sem um único ponto de falha, sem intermediários. Os usuários podem enviar e receber fundos para outros usuários do mundo todo em muito menos tempo (e geralmente com menor custo) do que levaria para uma transferência bancária ser efetuada. As moedas não podem ser confiscadas e as transações não podem ser revertidas ou congeladas.
Pagamentos condicionais – Maria e Pedro não confiam um no outro, mas desejam fazer uma aposta no resultado de uma partida esportiva. Ambos enviam 10 ETH para um contrato inteligente, que é alimentado com dados através de um oráculo. No final da partida, o contrato avalia qual equipe venceu e paga as 20 ETH ao ganhador da aposta.
Dados distribuídos – blockchains enfrentam alguns problemas de escalabilidade, mas podem ser integradas a mídias de armazenamento distribuído para gerenciamento de arquivos. Os controles de acesso podem ser gerenciados por meio de um contrato inteligente, enquanto os dados propriamente ditos, estão hospedados fora da cadeia.
Cadeia de suprimentos: cadeias de suprimentos eficientes são a base de muitos negócios de sucesso, com foco no gerenciamento de mercadorias – do fornecedor ao consumidor. Porém, a coordenação de múltiplos stakeholders em um determinado setor se mostrou tradicionalmente difícil. Usando a tecnologia blockchain, um ecossistema interoperável que gira em torno de um banco de dados imutável pode trazer novos níveis de transparência para inúmeras indústrias.
Remessas: enviar dinheiro internacionalmente é um incômodo com os bancos tradicionais. Altas taxas e transações demoradas tornam o processo caro e não confiável para situações de urgência, principalmente devido a uma complicada rede de intermediários. As criptomoedas, junto das blockchains, eliminam a necessidade de intermediários e vários projetos estão aproveitando a tecnologia para permitir transferências rápidas e baratas.
Identidade digital: para a era virtual, o mundo precisa muito de uma solução para a questão de identidade. As identidades físicas são suscetíveis à falsificação e não estão disponíveis para alguns indivíduos. A chamada "identidade auto-soberana" seria ancorada em um ledger da blockchain e vinculada ao seu proprietário, que poderia revelar seletivamente informações sobre si a terceiros, sem sacrificar sua privacidade.
Internet of Things: alguns especulam que a crescente lista de dispositivos físicos conectados à Internet poderia ser significativamente maior com a tecnologia blockchain, tanto em ambientes domésticos quanto industriais. Pensa-se que a proliferação desses dispositivos exigirá uma nova economia de pagamentos "máquina a máquina" (ou M2M), que requer um sistema com alto rendimento para micropagamentos.
Caridade: organizações de caridade geralmente sofrem com limitações relacionadas a como elas podem aceitar fundos e doações. A "criptofilantropia" se preocupa com o uso da tecnologia blockchain para contornar essas limitações. Baseando-se nas propriedades inerentes da tecnologia para garantir maior transparência, participação global e despesas reduzidas, o campo emergente busca otimizar o impacto das instituições de caridade.