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Introdução à tecnologia blockchain
Módulo 2: Criptografia
Criptografia é como uma brincadeira de esconde-esconde para mensagens secretas.
Mas em vez de esconder o seu rosto, você esconde as suas palavras! É como um mistério que precisa ser decifrado.
Imagine que você tem uma mensagem que quer enviar para um amigo, mas não quer que ninguém mais saiba o que está escrito.
Você pode usar a criptografia para transformar as suas palavras em algo que só o seu amigo pode entender.
Vamos novamente começar com uma história.
Era uma vez um grupo de amigos que adoravam resolver enigmas e desvendar mistérios.
Um dia, eles encontraram um livro antigo que parecia ter uma mensagem secreta escrita nele. A mensagem estava escrita em um código que eles nunca tinham visto antes, mas eles estavam determinados a desvendá-lo.
Os amigos passaram dias tentando decifrar o código, mas não obtiveram sucesso. Eles utilizaram todas as técnicas que conheciam, mas nada parecia funcionar. Foi então que um dos amigos teve uma ideia diferente: para resolver o enigma eles deveriam “pensar como o autor do código”.
O amigo lembrou que o autor do código era um matemático brilhante. Eles pesquisaram sobre a vida e as teorias do matemático e descobriram que ele era obcecado por números primos.
Com essa informação, os amigos começaram a procurar por padrões de números primos na mensagem codificada. Eles logo descobriram que os números primos eram usados para gerar as chaves criptográficas.
Com essa nova pista, eles conseguiram decifrar a mensagem e descobriram um mapa do tesouro que os levou a um baú cheio de moedas de ouro.
Os amigos riram e se divertiram muito com a sua vitória, mas concordaram que eles nunca mais subestimariam a importância de conhecer o autor de um código e sua forma de pensar.
A história demonstra que a criptografia não se resume, apenas, a modelos matemáticos; antes, indica que é muito importante conhecer o contexto em que os códigos são criados.
Fundamentos da criptografia
A criptografia é uma técnica usada para proteger informações confidenciais contra acesso não autorizado.
Ela é baseada em algoritmos matemáticos que transformam a mensagem original em uma forma que não possa ser facilmente compreendida por alguém que não tenha a chave correta para decodificá-la.
Existem dois tipos principais de criptografia: a criptografia simétrica e a criptografia assimétrica.
Na criptografia simétrica, a mesma chave é usada tanto para criptografar quanto para decifrar a mensagem. Isso significa que a pessoa que recebe a mensagem deve ter a mesma chave que a pessoa que enviou a mensagem. o que pode ensejar um problema de segurança, pois se a chave for comprometida qualquer pessoa que tiver acesso a ela pode ler as mensagens criptografadas.
A criptografia simétrica é frequentemente usada para proteger informações em redes locais e em sistemas de armazenamento, onde é necessário criptografar e descriptografar rapidamente grandes quantidades de dados.
Um exemplo de algoritmo de criptografia simétrica é o AES (Advanced Encryption Standard), que é amplamente utilizado em todo o mundo para proteger informações confidenciais.
O AES é considerado seguro e é usado em muitas aplicações, incluindo a criptografia de arquivos em discos rígidos e a proteção de dados em trânsito por meio de VPNs (Virtual Private Networks).
Por outro lado, a criptografia assimétrica usa um par de chaves (uma chave pública e uma chave privada) para criptografar e decifrar a mensagem.
A chave pública pode ser compartilhada com qualquer pessoa, enquanto a chave privada é mantida em segredo.
Quando uma mensagem é criptografada com a chave pública, apenas a chave privada correspondente pode ser usada para decifrá-la. Isso significa que as mensagens podem ser enviadas com segurança sem que a chave privada precise ser compartilhada.
Um exemplo comum de criptografia assimétrica é o SSL/TLS, que é usado para proteger conexões seguras em sites da web. O SSL/TLS usa um par de chaves para estabelecer uma conexão segura entre o navegador da web do usuário e o servidor da web, garantindo que a comunicação seja segura e privada.
Outro exemplo é o PGP (Pretty Good Privacy), um sistema de criptografia de e-mail que usa criptografia assimétrica para proteger e-mails. O PGP permite que os usuários criptografem suas mensagens de e-mail e assinem digitalmente suas mensagens para garantir que elas não sejam adulteradas.
Hashing
Hashing é uma técnica que envolve a transformação de um dado de tamanho arbitrário em uma sequência de tamanho fixo, conhecida como hash.
O objetivo do hashing é fornecer uma forma de resumir dados de maneira rápida e eficiente para permitir que esses dados possam ser comparados, pesquisados e armazenados de forma segura.
Isso é útil para muitas aplicações, como em bancos de dados para pesquisa rápida de registros ou em criptografia para armazenamento seguro de senhas.
Um exemplo de função hash bastante popular é o SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256 bits).Esta função é capaz de transformar um conjunto de dados em uma sequência de 256 bits.
A saída desse algoritmo é altamente imprevisível, ou seja, mesmo uma pequena alteração nos dados de entrada resultará em uma saída completamente diferente.
Isso é muito útil em criptografia, pois permite que senhas sejam armazenadas em um banco de dados de forma segura, sem a necessidade de se armazenar a senha real.
Sempre que um usuário fornece uma senha ela é transformada em um hash e comparada com o hash armazenado no banco de dados. Se os hashes coincidirem, a senha fornecida está correta.
É importante notar que o hashing não é reversível, ou seja, não é possível saber quais eram os dados de entrada a partir do hash. Assim, mesmo que alguém tenha acesso ao hash, não será capaz de determinar a entrada original.
Assinaturas digitais
Assinaturas digitais são um meio de autenticar digitalmente a autoria ou origem de um documento, mensagem ou transação eletrônica.
Como o próprio nome sugere, uma assinatura digital é uma versão eletrônica de uma assinatura física, que serve como uma forma de garantir a autenticidade e integridade de um documento ou mensagem.
Ela funciona como uma espécie de “carimbo eletrônico” que atesta que aquele conteúdo foi realmente criado e enviado pelo remetente indicado.
A assinatura digital é baseada em criptografia assimétrica, também conhecida como criptografia de chave pública.
Nesse sistema, cada usuário possui um par de chaves, uma chave pública e outra chave privada. A chave pública pode ser compartilhada com outras pessoas, enquanto a chave privada deve ser mantida em segredo.
Quando alguém assina um documento digitalmente, ele usa a sua chave privada para “criptografá-lo”, ou seja, para transformar o documento original em uma versão codificada que só pode ser lida com a chave pública correspondente.
Assim, qualquer pessoa que tenha a chave pública pode verificar que a assinatura digital é autêntica e que o documento não foi alterado desde que foi assinado.
As assinaturas digitais são frequentemente usadas em transações financeiras, contratos eletrônicos, e-mails importantes e documentos oficiais.
Em síntese:
Introdução à tecnologia blockchain
Módulo 1: Introdução à tecnologia blockchain
Neste módulo, você será apresentado ao conceito de blockchain e aos princípios básicos que o tornam uma tecnologia revolucionária.
Começaremos explicando o que é uma blockchain e como ela funciona, além de compará-la às bases de dados tradicionais.
Em seguida, exploraremos os princípios fundamentais da blockchain, que são descentralização, transparência e imutabilidade.
Mas vamos começar com uma breve história.
É hora de desvendar o mistério! Bem-vindo ao incrível mundo da tecnologia blockchain!
Se você ainda não sabe o que é blockchain, não se preocupe, você não está sozinho.
Muitas pessoas já ouviram falar sobre blockchain, mas nem todas são capazes de explicar a tecnologia de forma simples e didática.
Então vamos lá: Imagine que você tem um caderno no qual escreve todas as transações que faz. Agora, imagine que todas as pessoas com quem você negocia também têm um caderno como este.
A ideia é que todos nós possamos ver o que as outras pessoas estão fazendo, o que torna tudo mais transparente e confiável. Bem, a blockchain funciona mais ou menos assim, só que ao invés de um caderno físico, usamos uma rede de computadores para armazenar as transações.
Podemos dizer que a blockchain é uma espécie de livro-razão digital e descentralizado, que mantém um registro de todas as transações em uma rede.
A cada nova transação, ela é adicionada a um bloco, que é criptografado e ligado ao bloco anterior, formando uma “cadeia de blocos”. Isso torna quase impossível modificar as transações anteriores, o que garante a segurança e a transparência das transações.
Agora que você tem uma ideia básica, vamos estudar a blockchain de forma um pouco mais técnica.
O que é Blockchain?
Blockchain é uma tecnologia que permite a criação de um registro digital seguro, transparente e imutável de transações. Essas transações podem ser de qualquer tipo, desde transações financeiras até o registro de ativos e propriedades.
A ideia de blockchain surgiu, há bastante tempo, com a criação dos Bancos de Dados Distribuídos (Distributed Database Systems). Esses bancos de dados permitiam que várias pessoas acessassem e atualizassem as informações ao mesmo tempo, o que era uma grande inovação na época.
Mas a blockchain levou essa ideia um passo adiante. Ela é um tipo de banco de dados distribuído que registra todas as transações em blocos que são ligados uns aos outros.
Embora conceitualmente já existisse, em 2008 tivemos a primeira aplicação prática da tecnologia blockchain, quando uma pessoa (ou grupo de pessoas), sob o pseudônimo de Satoshi Nakamoto, a utilizou como base para a criação do Bitcoin.
A estrutura blockchain é baseada em uma rede de computadores distribuídos, chamados de nós. A blockchain é essencialmente uma rede descentralizada de nós que compartilham uma cópia do registro digital.
Cada nó contém uma cópia do registro de todas as transações realizadas na rede, formando uma corrente de blocos (blockchain).
Cada bloco contém um conjunto de transações e um hash, que é uma sequência de caracteres que representa os dados contidos no bloco.
O hash também é utilizado para garantir a integridade do bloco e da cadeia, já que qualquer alteração em um bloco anterior afetaria todos os blocos subsequentes. Isso permite que a rede seja resistente a falhas e ataques.
Quando uma nova transação é realizada, ela é adicionada ao bloco mais recente na rede.
Antes de ser adicionada à rede, a transação é validada e verificada por outros nós na rede, garantindo a integridade e a segurança do registro digital.
Uma das principais características do blockchain é a descentralização. Como não existe um único ponto de controle, a rede é resistente a falhas e ataques maliciosos.
Além disso, as transações são validadas por meio de um processo de consenso, que envolve diversos nós da rede. Esse processo de validação é responsável por garantir a integridade das transações e evitar fraudes.
Um exemplo prático de aplicação do blockchain é o Bitcoin. A cada transação realizada com Bitcoin, um novo bloco é adicionado à corrente, contendo informações sobre a transação e o hash do bloco anterior.
Com isso, é possível rastrear todas as transações realizadas com Bitcoin desde o seu início, de forma transparente e segura.
Outro exemplo é o uso do blockchain para certificação de documentos.
Uma empresa pode utilizar o blockchain para registrar um documento digital, como um diploma ou certificado, garantindo que ele é autêntico e não pode ser falsificado. Dessa forma, é possível facilitar a verificação de documentos em processos seletivos, por exemplo.
Como a Blockchain difere das bases de dados tradicionais?
A blockchain é diferente das bases de dados tradicionais de várias maneiras.
Em primeiro lugar, a rede blockchain é descentralizada, o que significa que não há um único ponto de falha ou controle centralizado. Isso torna a rede resistente a ataques e garante que o registro digital seja seguro e confiável.
Além disso, a blockchain é transparente, de modo que as transações na rede são visíveis para todos os usuários. Isso garante a transparência e a confiança na rede blockchain.
Por fim, a blockchain é imutável, o que significa que as transações registradas na rede são permanentes e não podem ser alteradas ou apagadas.
Princípios básicos do Blockchain: Descentralização, Transparência e Imutabilidade
Descentralização: A descentralização é um dos princípios fundamentais do blockchain. Em vez de um único ponto de controle, o blockchain é controlado por uma rede descentralizada de nós que compartilham uma cópia do registro digital. Isso torna a rede resistente a falhas e garante a segurança e a confiabilidade do registro digital.
Transparência: A transparência é outro princípio fundamental do blockchain. Todas as transações registradas na rede são visíveis para todos os usuários. Isso garante a transparência e a confiança na rede blockchain.
Imutabilidade: A imutabilidade é o terceiro princípio fundamental do blockchain. Uma vez que uma transação é registrada na rede, ela não pode ser alterada ou apagada. Isso garante a integridade e a segurança do registro digital.
Em síntese:
