para entender os building blocks de cryptocurrencies; • Entender o que motivou a criação do Bitcoin; • Entender de forma introdutória como o Bitcoin funciona; • Paper seminal que juntou as partes e deu origem à tecnologia blockchain. A implementação do Bitcoin tem muitas especificidades e diferenças.
Abstract, Introdução e Conclusão a. Queremos antes de qualquer coisa saber se o artigo nos interessa 2. Escanear o miolo a. Determinar o propósito e a estrutura 3. Ler com cuidado a. Grifar e anotar b. Buscar resumo sobre conceitos que não entende 4. Criticar os argumentos a. Faz sentido? Existem contradições? Pontos fortes, fracos do argumento b. Comparar com outros trabalhos c. Buscar outros artigos que fazem citação 5. Buscar as referências deste artigo
em confiança; • Instituições financeiras revertem transações; • Isso aumenta o custo de transação limitando o tamanho delas e restringindo transações menores; Caras e lentas? 🤔 • Mercadores precisam de informações do cliente para evitar fraudes; • Um percentual de fraudes é aceitável.
em provas criptográficas ao invés de confiança; • Solução para o double spending problem usando um timestamp server distribuído baseado em peer-to-peer para gerar provas criptográficas da ordem correta das transações; • O sistema se mantém seguro desde que a maioria dos nós sejam honestos.
nó da rede funciona tanto como servidor como cliente, eliminando a necessidade de um servidor central; • Ótimo para artefatos que podem ser replicados; • Para artefatos que não podem ser replicados impõe desafios; • Torrent, SoulSeek, DNS. https://pt.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer centralizado p2p
consegue gastar as mesmas moedas mais de um vez; • Grande problema de transações digital, dado que artefatos digitais podem ser duplicados; • De forma centralizada esse problema é resolvido com a presença de uma entidade que verifica fraudes e autoriza ou não as transações; • Na versão distribuída se faz uso de um protocolo para lidar com tentativas de gasto duplo. https://en.wikipedia.org/wiki/Double-spending
financeira deveria poder distribuir suas moedas. Em um sistema de moedas concorrentes, os agentes escolhem em qual moeda e instituição emissora confiam mais, pressionando o governo para ser mais cauteloso com nosso dinheiro. Apesar das comparações, Bitcoin vai além da proposta do Hayek. Mas para Hayek, essas moedas ainda estariam atreladas a instituições regulamentadas pelo estado e que podem expandir ou contrair a oferta monetária.
mais lento e mais caro que outros tipos de transação eletrônica hoje em dia. Não só em termos financeiros. https://www.nature.com/articles/s41558-018-0321-8
segundo; • Bitcoin suporta cerca de 7 tps com um limite de bloco de 1MB; ◦ Foi proposto aumento do tamanho do bloco, porém ... ◦ Para obter uma capacidade equivalente a Visa o limite seria quase 8 gigabytes por bloco Bitcoin. Isto resultaria em 400 TB ao ano. • Sulução proposta: Lightning Network: ◦ Permite que a informação trafegue através da rede passando por intermediários minimamente confiáveis (sub-redes baseadas em stacking), proporcionando que um nó possa pagar qualquer outro nó mesmo que eles não tenham um canal direto aberto entre eles. https://en.wikipedia.org/wiki/Bitcoin_scalability_problem
emissor double-spend the coin? ◦ Solução tradicional: entidade centralizadora que media transações. • Se ocorrer double-spend, a primeira transação é que conta, ignora as outras; • Para conseguir validar, precisamos conhecer todas as transações, ou seja, todas precisam ser públicas: ◦ Isso parece esquisito, mas transações de compra e venda de ações na bolsa é público. • E os participantes da rede precisam concordar em seguir uma única versão da ordem de transações. https://en.wikipedia.org/wiki/Unspent_transaction_output
privada; • Assina a transação que garante que ela é autêntica; • Envia a chave pública junto com a transação assinada para a rede; • A chave pública pode ser usada para validar se a transação foi mesmo feita pelo emissor e não por uma parte terceira. Problema: • Evitamos que alguém faça uma transação em nosso nome, porém, não evitamos que alguém faça duas transações fraudulentas; • Como os participantes da rede Bitcoin concordam em um único histórico da ordem em que as transações foram recebidas? Timestamp server.
uma lista de transações realizadas e publica na rede; • Prova que os dados devem ter existido na época; • Garante ordem histórica das transações; • Cada timestamp inclui o anterior em seu hash, formando uma cadeia, com cada timestamp adicional reforçando os que vieram antes dele.
novo problema: E se eu forçar a emissão de um blockchain secundário na rede? Posso reescrever o histórico de transações. Como podemos evitar um ataque na rede, onde vários nós reescrevem o histórico mudando a ordem das transações? Isso se resolve na próxima seção com Proof of Work.
mantém um mempool! (não citado no paper); • Transações não são descartadas ou aceitas imediatamente. Um blockchain é uma linked list distribuída, onde o endereço de do nó anterior é o hash do cabeçalho, ao invés do endereço de memória de uma lista tradicional.
transações são válidas; • Envolve procurar um valor que quando calculado o hash, o mesmo comece com um número específico de zeros. Dado o algoritmo de hash usado (sha256 aqui), o trabalho cresce de forma exponencial ao número de bits zero requeridos.
as Mining Farms); • A decisão da maioria é representada pela cadeia mais longa; • Todas as transações em um bloco específico são consideradas ocorridas ao mesmo tempo, e cada bloco é vinculado a uma cadeia de outros blocos com timestamp em ordem cronológica.
CPU é controlado por nós honestos, a cadeia honesta vai crescer mais rápido e superar quaisquer cadeias concorrentes; • Para modificar um bloco passado, o atacante terá de refazer a prova-de-trabalho do bloco e depois de todos os blocos posteriores e, em seguida, alcançar e superar o trabalho dos nós honestos.
com certeza uma transação após X blocos serem gerados. No geral, 6 blocos. Isso é demonstrado na seção 11 (Calculations); • É possível enganar a rede com 51% das CPUs!
Proposto em 97 para evitar spam em sistemas de e-mail: ◦ Hashcash - A Denial of Service Counter-Measure (Adam Back); ◦ Baseado em uma ideia de 92! Pricing via Processing or Combatting Junk Mail (Cynthia Dwork,Moni Naor). The hypothesis is that spammers, whose business model relies on their ability to send large numbers of emails with very little cost per message, will cease to be profitable if there is even a small cost for each spam they send. Receivers can verify whether a sender made such an investment and use the results to help filter email.
bloco; simultaneamente, os nós da rede consideram o primeiro que receberam; • Consideram a cadeia mais longa como correta e continuarão trabalhando para estendê-la; • Espera-se que eventualmente chegue-se a um consenso.
uma recompensa para o minerador. Um incentivo para suportarem a rede; • É possível pagar uma taxa de mineração também, fazendo com o que o minerador escolha as transações com maiores taxas no mempool para serem processadas primeiro; • Define-se o limite de moedas na rede, mas não a quantidade; • Se atacantes forem capazes de reunir mais poder de CPU do que todos os nós honestos, eles teriam que escolher entre usá-lo para roubar pagamentos (tirando a confiança e quebrando o sistema) ou usá-lo para gerar novas moedas. https://en.wikipedia.org/wiki/Expected_utility_hypothesis
partir de uma estrutura de Merkle Tree (data compression), dessa forma não precisa-se carregar todos os dados sempre, podendo cortar nós da árvore economizando espaço em disco.
participar da rede. É possível enviar e receber transações, e verificar transações feitas, sem manter o histórico completo da rede, porém não é possível verificar se as transações são válidas.
dividido e combinado, as transações contém múltiplas entradas e saídas. Podem existir várias entradas, mas no máximo duas saídas: uma para o pagamento, e outra retornando o troco para o remetente.
quantidade de Bitcoin; • Em nenhum momento no paper se fala na taxa de mudança da dificuldade do PoW (Muda a cada 4 anos no bitcoin); • Pouco se fala da estruturas de dados dos blocos e transações; • Não entramos em detalhes da evolução do sistema: ◦ Scripting; ◦ Lightning Network; ◦ SegWit.
2005); • Cryptography to secure transactions (DigiCash, 1989); • Criação de dinheiro fora do sistema governamental (B-Money); • Proof-of-Work (Hashcash).
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