A tecnologia de livro-razão partilhado é uma forma de armazenamento de dados digitais que se destina a criar formas mais rápidas e seguras de transmitir, receber, rastrear e realizar transações. A cadeia de blocos é a forma mais famosa de tecnologia de livro-razão partilhado. Utiliza uma arquitetura descentralizada, sem necessidade de intermediários de confiança. Todos os dados relativos a uma transação, incluindo a sua origem, têm de ser validados por todos os participantes na cadeia de blocos. Uma vez validados, os dados da transação são encriptados e armazenados num novo bloco. Uma cópia dos dados encriptados é também incluída no bloco subsequente, formando o elo da cadeia. Uma vez que os dados tenham sido adicionados a um bloco, nunca poderão ser apagados, permitindo aos participantes verificar todo o histórico de uma transação. A ideia subjacente à cadeia de blocos surgiu da necessidade de encontrar uma forma de proteger as moedas digitais contra o risco de replicação. Isso levou à criação da Bitcoin, a primeira "criptomoeda" do mundo, que utiliza criptografia forte para permitir que os pagamentos online sejam enviados diretamente de uma parte para outra sem passar por uma instituição financeira.

Descrição
 

A Blockchain é um tipo de tecnologia de "livro-razão partilhado", em que todos os computadores que participam na rede (nodos) têm uma cópia idêntica do livro-razão (que é essencialmente uma base de dados de transações). Sempre que uma nova transação é adicionada ao livro-razão, um registo dessa transação aparece também na cópia de todos os participantes. A arquitetura descentralizada da Blockchain significa que, para além de manter cópias duplicadas em tempo real do livro-razão, cada nodo do sistema também verifica todas as transações que ocorrem antes de poderem ser adicionadas como uma nova entrada. Por conseguinte, a cadeia de blocos não depende de uma única entidade interna ou externa para validar, monitorizar ou verificar transações, ou alterar dados; tudo isto é feito pela rede. Estas características garantem a consistência de todos os dados existentes numa cadeia de blocos. Além disso, como todos os dados armazenados numa cadeia de blocos estão disponíveis para todos desde o início, as transações anteriores podem ser facilmente verificadas e rastreadas.

O termo "cadeia de blocos" provém de uma combinação de "bloco" e "cadeia", em que

• um bloco é o registo de uma transação (por exemplo, a transmissão de ativos físicos de um participante da rede para outro); e
• a cadeia é a infraestrutura que liga os blocos entre si.

O componente da cadeia funciona através de uma função "hashing" - um algoritmo que encripta os dados da transação transformando-os numa cadeia de letras e números de comprimento fixo. A função hashing é irreversível, o que significa que é basicamente indecifrável. Assim que uma nova transação é verificada, os dados são hashed. Cada novo bloco contém o seu próprio hash único e o hash único do bloco anterior, ligando os dois e criando os elos da cadeia. Isto facilita a descoberta de qualquer adulteração numa cadeia de blocos, uma vez que o adulterador teria de alterar o hashing no bloco seguinte para encobrir os seus rastos, e depois o hashing no bloco seguinte, e no bloco seguinte, e assim por diante. E não teria de fazê-lo apenas num livro-razão, mas em todos os livros-razão de todos os nodos ligados à cadeia de blocos.

Os sistemas de cadeia de blocos são classificados de acordo com a acessibilidade (pública ou privada) e a editabilidade (com ou sem permissão).

• Nas cadeias de blocos públicas sem autorização, qualquer pessoa pode participar na rede e ler e escrever os dados sem necessitar de autorização. Estas cadeias de blocos são inerentemente transparentes, uma vez que todas as ações na rede têm de ser validadas por todos os participantes e estar visíveis para todos. Qualquer ação que não seja visível para todos os participantes não pode ser devidamente validada. Nas blockchains públicas com permissão, qualquer pessoa pode ler os dados, mas apenas participantes selecionados podem escrevê-los.
• Nas cadeias de blocos privadas, é necessária uma autorização para aderir e participar na rede. Aos participantes pode ser atribuída uma combinação de permissões de leitura e escrita. Esta capacidade de atribuir uma variedade de permissões aos participantes na rede é particularmente útil em contextos como os cuidados de saúde, em que certas ações e informações têm de ser mantidas privadas, mas em que os participantes beneficiam da segurança de uma infraestrutura partilhada.

Utilizações
 

Embora a cadeia de blocos seja ainda uma tecnologia bastante recente, existem algumas soluções que já estão a ser utilizadas para o combate à contrafação. Entre outras coisas, essas soluções permitem às empresas criar as suas próprias identificações de produtos e monitorizar as suas próprias cadeias de abastecimento. Não existe uma norma única para a utilização da cadeia de blocos no combate à contrafação, mas podem ser encontrados exemplos em sectores como os dos bens de luxo, diamantes, agroalimentar, eletrónica e farmacêutico.

Implementação
 

Para lhe dar uma ideia de como a cadeia de blocos pode ser implementada na prática, eis um exemplo de como seria utilizada para proteger uma cadeia de abastecimento farmacêutica.

• Os participantes na cadeia são o fabricante, o embalador, o grossista, o distribuidor, o médico, etc. Um participante pode ser um dispositivo, uma pessoa ou uma entidade. A cada participante é atribuída uma chave que indica a sua atividade específica na rede. As identidades originais dos participantes são ocultadas e eles são conhecidos apenas por essas chaves - "fabricante", "embalador", etc.
• Os medicamentos são os "ativos" da cadeia. A cada medicamento é atribuída uma chave única (ou hashing). A identificação do medicamento é-lhe anexada na forma de um código QR.
• Tem de ser escolhida uma rede blockchain específica para armazenar os registos das transações. Bitcoin Blockchain (a rede pioneira), Ethereum, Hyperledger e BigchainDB são alguns exemplos de redes disponíveis no mercado.
• Todas as transações necessárias são armazenadas na cadeia de blocos. Uma vez introduzida na cadeia de blocos, a informação relativa a uma determinada transação nunca poderá ser alterada.
• Os participantes utilizam uma aplicação móvel para efetuar transações através da cadeia de blocos.
• Quando um novo medicamento é produzido, o fabricante cria um hashing único que lhe é atribuído (um ID único). O medicamento é registado na cadeia de blocos. Será considerado como um ativo digital na rede blockchain e o seu hashing será utilizado para o rastrear em qualquer ponto ou momento em toda a rede.
• A propriedade do medicamento pode ser facilmente transmitida a outro participante através de uma aplicação móvel. Os cenários possíveis são:
  • o grossista compra o medicamento ao fabricante - o fabricante transmite fisicamente o medicamento ao grossista e uma transação de transferência é simultaneamente registada na blockchain;
  • o grossista vende o medicamento a outro grossista, a um distribuidor ou a uma farmácia - aplica-se o mesmo processo de transmissão e de registo;
  • um médico compra o medicamento na farmácia - o médico utiliza a aplicação para obter a identificação do medicamento e, ao seguir o seu percurso na cadeia de blocos, desde o fabricante até à farmácia, poderá verificar se o medicamento é genuíno ou contrafeito:
    • se o medicamento for genuíno, todo o histórico do produto será mostrado;
    • se for falsificado, não será apresentado qualquer registo.

Custo
 

Identificar os custos gerais envolvidos na criação de uma solução de cadeia de blocos comercial à escala de produção não é fácil, uma vez que cada solução é altamente específica para o contexto particular e a escala de implementação. Os principais fatores que influenciam os custos são o tipo de rede de cadeia de blocos utilizada (pública ou privada) e o volume e dimensão das transações. Também vale a pena ter em conta que as soluções de cadeia de blocos requerem uma quantidade significativa de energia para alimentar as suas velocidades de processamento e desempenho e, como tal, consomem muito mais energia do que as redes peer-to-peer centralizadas.

No entanto, as cadeias de blocos permitem poupar dinheiro noutras áreas. Como as soluções baseadas em cadeias de blocos permitem que os contratos e os pagamentos sejam executados sem problemas e de forma segura, sem envolver terceiros, eliminam a verificação por terceiros e os custos de transação associados aos atuais procedimentos físicos de contratação e pagamento.