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O que é um livro-razão distribuído?

O primeiro passo para compreenderes como funciona o Bitcoin é familiarizares-te com o conceito de "livro-razãodistribuído".

Na lição anterior, expliquei como o Bitcoin é um novo tipo de sistema de registo que Satoshi Nakamoto criou para poder movimentar dinheiro na Internet.

O Bitcoin é um novo tipo de sistema que cria dinheiro digital concebido para atingir dois objectivos principais:

  1. Evitar o problema da dupla despesa
  2. Atingir o primeiro objetivo sem uma instituição financeira centralizada como um banco.

A Bitcoin atinge estes dois objectivos através de uma abordagem inovadora naforma como mantém um registo das transacções e mantém constantemente a sua precisão.

O que é um livro-razão?

Para entenderes a abordagem do Bitcoin, vamos rever como as transacções digitais funcionam com um banco tradicional.Digital Bank Transaction

Para evitar gastos duplos, é necessário um livro-razão.

O livro-razão mantém o registo dos saldos das contas.

Antes do Bitcoin, este livro-razão era sempre armazenado por uma instituição financeira centralizada, como um banco.

Vamos aprofundar um pouco mais a questão de POR QUE um banco é necessário em primeiro lugar.

Uma maneira legal de explicar isso é mostrar um exemplo que tenta realizar uma transação digital sem um banco e ver como um potencial sh*tshow pode ocorrer.

Em vez de dependeres de um banco, e se a Ursula e a Molly mantivessem a sua própria cópia do livro-razão nos seus próprios computadores?

Este livro é simplesmente um ficheiro de texto guardado no disco rígido do computador.P2P Electronic Payment

Quando a Sereia Molly paga à Úrsula, o Unicórnio, pelos seus queques mágicos, ambas actualizam os seus livros digitais (o ficheiro de texto).

Se a Úrsula e a Molly confiarem uma na outra e prometerem manter os seus registos corretos, então esta abordagem pode funcionar.

Mas e se a Úrsula e a Molly NÃO confiarem uma na outra?

E se a Úrsula for duvidosa e editar o seu livro de registos para mostrar que nunca recebeu o pagamento da Molly e tentar pedir mais $1?

Imagina a Úrsula a acusar a Molly de não pagar e a mostrar provas, tirando uma fotografia do seu livro de contabilidade e enviando-a ao Ned.

A Molly rejeita a sua acusação, afirma que ela está a mentir e mostra a prova enviando uma imagem do seu livro de registos que mostra claramente que lhe foi transferido 1 dólar.

De quem é o livro de contabilidade correto?!

Esta será uma discussão interminável. Nunca chegarão a um acordo sobre quem está a dizer a verdade.

É por isso que precisas de um terceiro de confiança, como um banco.

O banco trata do registo das transacções para que todas as partes possam chegar a acordo sobre quem é realmente dono de quê.

Mas nós não queremos depender de um banco. Precisamos de uma solução diferente.

Aqui tens uma ideia...

E se eles partilharem o livro de registos com outro amigo?

Então adiciona o Pablo, o Urso Polar.

Pablo the Polar Bear

Agora temos uma rede de três amigos, em vez de apenas dois.

Quando a Molly paga à Úrsula, os livros de registo de todos são actualizados ao mesmo tempo.Simple Example of Distributed Ledger

Neste cenário, se a Úrsula tentar acusar a Úrsula de não pagar, mostrando o seu livro de registos com um saldo de $0, este será diferente dos livros da Úrsula e do Pablo.

A Úrsula terá mais dificuldade em provar que tem razão, porque a Molly pode pedir ao Pablo que partilhe a sua captura de ecrã do livro de registos com ambos.

Dois dos três livros mostram que a Úrsula tem um saldo de $1.

Os livros de contabilidade deles não concord am com o livro de contabilidade dela.

Ao verem que a maioria dos livros mostra que a Úrsula tem um saldo de 1 dólar, a Molly e o Pablo chegam a um consenso e concordam que os seus livros são os corretos e que o livro da Úrsula está incorreto.

Sentindo a derrota, a Úrsula confessa que adulterou o seu livro de registos.

Agora todos concordam que a Molly transferiu mesmo a propriedade do seu $1 para a Úrsula, o que significa que a Úrsula tem mesmo um saldo de $1.

Na esperança de que tanto a Molly como o Pablo continuem a comprar-lhe cupcakes no futuro e para reconquistar a sua confiança, apaga o seu livro-razão e pede-lhes uma cópia da sua versão do livro-razão, para que os três livros-razão voltem a estar sincronizados.Distributed ledgers sync and have same version

Este é um exemplo de um livro-razão distribuído.

Não é apenas uma pessoa que detém o livro-razão, ele está distribuído por várias pessoas em diferentes locais.

(Tecnicamente, como o livro-razão está armazenado num computador, está distribuído por vários computadores que são propriedade das pessoas. 🤓)

O que é um livro-razão distribuído?

Um livro-razão distribuído funciona porque toda a gente tem uma cópia do MESMO livro-razão. Quanto mais pessoas de confiança tiverem o livro-razão, mais forte ele se torna.

Um "livro-razão distribuído" é um livro-razão que é replicado e armazenado em vários locais, em vez de numa única localização central.

Com um livro-razão distribuído, deixa de ser necessário um banco para manter os registos. Em vez disso, todos (coletivamente) são o banco!

Esta é a abordagem adoptada pela Bitcoin.

A ideia central por detrás da Bitcoin era criar um único livro-razão distribuído de transacções que fosse acessível a todos, onde qualquer pessoa no mundo pudesse ver os saldos e submeter transacções a qualquer momento, mas onde o livro-razão não fosse controlado por nenhuma pessoa, corporação ou governo.

Por outras palavras, um "livro-razãodistribuído" que é "sem permissões" e é mantido numa base "descentralizada".

Na realidade, isto é mais fácil de dizer do que de fazer. Vejamos porquê: ....

No exemplo acima, como eram todos amigos, Pablo the Panda tinha uma cópia do livro-razão, apesar de não ter participado na transação.

No entanto, sem ele, não haveria acordo sobre o livro de contabilidade correto. E a obscura Úrsula poderia tentar fazer mais transacções desonestas.

Mas e se eles não fossem amigos? Porque é que o Pablo se esforçaria por armazenar uma cópia do livro-razão no seu computador e ajudar a validar transacções sem qualquer benefício para si próprio?

Embora manter o controlo das transacções num livro-razão distribuído com apenas três pessoas numa rede seja bastante manejável, e se houver milhares de pessoas que queiram juntar-se à rede e enviar dinheiro umas às outras?

Podes começar a imaginar o desafio que se coloca.

A rede Bitcoin é totalmente pública e qualquer pessoa pode participar. Enquanto um livro-razão público permite muito mais participantes, o que potencialmente fortalece o livro-razão, ele também se abre para mais participantes obscuros que tentam corromper o livro-razão.

Quando muitas pessoas têm uma cópia do mesmo livro-razão, torna-se difícil fazer batota. Mas isso não significa que os batoteiros não tentem.

Entre esses milhares de pessoas, é provável que haja um monte de Ursulas obscuros, por isso vais precisar de muitos Pablos para garantir que todos usam um livro-razão correto.

E se houvesse mais pessoas como a Úrsula? E se houvesse milhares de Úrsulas obscuras a editar os seus livros de contabilidade?

Ao contrário de Ursula, Molly e Pablo, que se conhecem e confiam uns nos outros, com uma rede totalmente aberta e pública como a Bitcoin, praticamente não podes confiar em ninguém.

Portanto, com um livro-razão distribuído, os desafios são os seguintes:

  • Como incentivas outras pessoas que não estão a fazer transacções a ter uma cópia do livro-razão no seu computador e a verificar constantemente se as transacções estão corretas e se ninguém está a fazer batota?
  • E se tiveres cópias do mesmo livro-razão a circular em milhares de computadores diferentes e ninguém estiver no comando, como é que te certificas que todas as cópias são idênticas, são actualizadas de forma síncrona e reflectem apenas transacções honestas?

Por outras palavras, como é que consegues que um grupo de pessoas que não se conhecem, que não confiam umas nas outras , se coordenem e cheguem a um consenso sobre qual o livro-razão que é preciso e verdadeiro?

O consenso é definido como um acordo geral sobre a resposta à seguinte pergunta:

"Que versão do livro-razão é que toda a gente segue?"

Com milhares de pessoas com a sua própria cópia do livro-razão, algumas das quais, como a Ursula, podem ter feito edições maliciosas, qual é o mecanismo de consenso necessário para que todos concordem com o "livro-razão correto" para manter uma cópia e seguir?

O que torna o Bitcoin especial é o facto de ter descoberto como fazer com que estes milhares de computadores CONCORDEM em tempo real qual o livro-razão a manter.

Satoshi Nakamoto descobriu uma solução técnica para ultrapassar estes desafios de usar um livro-razão distribuído e foi considerado um divisor de águas!

Para perceberes COMO, temos de ver o que está por detrás da Bitcoin. Na próxima lição, começaremos com uma visão geral de alto nível do sistema Bitcoin.