Blockchain, uma tecnologia fundamental

Jorge Dot Saldaña | Business Angel

Carlos Dot Fraga | BA (Hons) Business Management with Marketing & MSc International Marketing. Marketing Manager na Wundersight S.L.

A Blockchain surgiu enquanto tecnologia em 2008, quando Satoshi Nakamoto publicou o White Paper “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, no qual propunha um sistema para a realização de transações monetárias eletrónicas sem a necessidade da existência de terceiros para validá-las. Desde então, o mercado Crypto tem vindo a desempenhar um papel muito relevante no mundo dos negócios. Como Min H. (2019) apontou, a tecnologia Blockchain, que causou, entre outras coisas, a revolução Bitcoin, tem recebido grande atenção por parte dos gestores de negócios e também do mundo académico. A Blockchain é considerada por muitos académicos uma tecnologia disruptiva, que vai causar grandes mudanças no mundo dos negócios. Mas outros, como Iansiti M. & Larkhani K. R. (2017), consideram que a Blockchain é também uma tecnologia fundamental, justificando esta avaliação pelo facto de esta tecnologia descartar a necessidade de um terceiro elemento de confiança, o que representa uma mudança absolutamente revolucionária.

Truong N. et al. (2018) chamam a isto “Internet de Valor”. Ertemel (2018) explica que a “Blockchain está definida para mudar radicalmente as perceções do consumidor no meio da Internet, tornando a Internet um meio de valor confiável de qualquer tipo - não apenas uma informação”. Ertemel diz que a Blockchain, assim como a Internet, tem potencial para transformar tudo. Portanto, com a Blockchain, não estamos simplesmente diante de uma nova ferramenta computacional que nos permite novas funcionalidades, mas estamos diante de uma tecnologia fundamental, que vai mudar a forma como enfrentamos, no dia-a-dia, as nossas atividades industriais e comerciais, educacionais, de lazer..., assim como, na sua época, a Internet mudou as nossas vidas para sempre.

O que é a Blockchain?

Conforme definido por Preukschat et al (2017), a Blockchain é um banco de dados distribuído entre diferentes participantes, criptograficamente protegido e organizado em transações por blocos matematicamente relacionados entre si. Assim, a Blockchain é um banco de dados que não pode ser alterado e que não precisa de terceiros para confirmar as transações de forma confiável. A Blockchain tem a capacidade de administrar o valor das coisas, das atividades, de tudo, protegendo-o criptograficamente, rastreando-o desde a origem até ao fim, e permitindo a sua gestão Peer-to-Peer (ponto-a-ponto), sem intermediários. A Blockchain é, em última análise, um grande livro de contabilidade, onde tudo é registado de forma imutável, com base em algoritmos matemáticos. A Blockchain acabou de nascer (2008) e ainda está pouco desenvolvida, mas já grandes grupos empresariais em todo o mundo estão a trabalhar com esta tecnologia. Recentemente, a Toyota (2020) criou a Toyota Blockchain Lab, por considerar que “a Blockchain tem potencial para promover novas alianças dentro e fora do grupo Toyota e, como consequência, fornecer serviços mais práticos e personalizados aos clientes, de forma a tornar-se uma empresa de serviços de mobilidade. Para a Toyota, a cadeia de blocos (Blockchain) pode ser uma tecnologia fundamental graças à qual as pessoas e as empresas podem comunicar entre si, de forma mais aberta e com total segurança”. Por outras palavras, a Toyota provavelmente considera que, para se manter a fabricante de automóveis número um do mundo e, acima de tudo, para se tornar uma empresa de serviços de mobilidade, precisa de usar e explorar a tecnologia Blockchain. Isto é, sem dúvida, muito relevante, já que não apenas a Toyota, mas quase todas as grandes corporações, senão todas, estão hoje a investir em tecnologia Blockchain. Isto faz-nos prever que, nos próximos 10 anos, a tecnologia Blockchain vai impor-se e vai originar grandes mudanças nos processos de negócios e também nas nossas vidas.

Para que serve a Blockchain?

A Blockchain, em princípio e fundamentalmente, serve para fazer transações seguras ponto-a-ponto. São transações seguras porque se baseiam em criptografia, em algoritmos matemáticos, que levam a códigos indecifráveis, que contêm o significado da transação e o seu valor. Ou seja, se fizermos uma transação entre dois indivíduos através da Blockchain, esta transação é segura, fica registada de forma imutável e não precisa de que esses dois indivíduos se conheçam, ou confiem um no outro, ou tenham um terceiro intermediário que lhes forneça essa confiança, porque a própria Blockchain trata disso a partir de um processo criptográfico complexo. Assim, a Blockchain é utilizada para todos os tipos de transações, garantindo o valor que essas transações implicam, de forma imutável.

Blockchain pública versus Blockchain privada

A Bitcoin é a primeira Blockchain, que se trata de uma Blockchain pública. Mas pode haver Blockchain privadas, como aquela que a Toyota usa. As Blockchain públicas trabalham com nós de cálculo distribuídos por todo o planeta, portanto, ao fazer uma transação com esses nós, os seus cálculos são feitos de forma coordenada para criptografar as informações e considerá-las válidas. Se mais de 50% dos nós validarem uma transação, esta será executada e criptografada. Porém, as Blockchain privadas funcionam através dos seus próprios nós, e o proprietário da Blockchain controla as transações, o que não implica um protocolo democrático e distribuído (como teoricamente implicam as Blockchain públicas), para a sua validação, já que o proprietário da Blockchain privada é, neste caso, quem valida.

Como funciona a Blockchain?

A Blockchain funciona mediante o processamento dos blocos de informações. Esse processamento, que requer cálculo matemático criptográfico, chama-se “mineração de Blockchain”. As Blockchain públicas estão associadas a uma moeda, ou token, que serve de recompensa ao minerador para compensar os seus custos de processamento. Esses custos de processamento são geralmente altos e requerem alto consumo de energia. Nofer et al. (2017) explicam o que é a Blockchain com um exemplo. Este exemplo, de Zheng et al (2016), é ilustrado na abaixo.

Example of a Blockchain (Zheng et al., 2016)

“Uma Blockchain consiste em conjuntos de dados que são compostos por uma cadeia de pacotes de dados (blocos), em que um bloco compreende várias transações (TX1-n). A Blockchain é estendida por cada bloco adicional e, portanto, representa um ledger completo do histórico de transações. A rede, ao utilizar meios criptográficos, pode validar blocos. Além das transações, cada bloco contém um carimbo de data/hora, o valor hash do bloco anterior (‘‘parent’’) e um nonce, que é um número aleatório para verificar o hash. Este conceito garante a integridade de toda a Blockchain até ao primeiro bloco (‘‘bloco genesis’’). Os valores de hash são únicos e a fraude pode ser evitada de forma eficaz, pois as alterações de um bloco na cadeia mudariam imediatamente o respetivo valor de hash. Se a maioria dos nós da rede concordar, por um mecanismo de consenso, na validade das transações num bloco e na validade do próprio bloco, o bloco pode ser adicionado à cadeia” (Nofer et al., 2017). Este exemplo mostra que a Blockchain é um banco de dados descentralizado. Este banco de dados é protegido por criptografia através de um protocolo de consenso. “O processo de consenso garante que essas transações sejam armazenadas num bloco por um certo tempo (por exemplo, 10 minutos na Blockchain Bitcoin) antes de serem transferidas para o ledger. Posteriormente, as informações na Blockchain nunca mais poderão ser alteradas” (Nofer et al., 2017). Esta última afirmação é muito importante: explica a segurança das transações através da Blockchain, sem necessidade de uma instituição centralizada para prover certeza, pois a certeza é fornecida por criptografia e consenso. O processo de Blockchain é ponto-a-ponto, sem intermediários. A inexistência de intermediação torna-o muito interessante e atraente do ponto de vista do marketing, porque permite uma comunicação direta e segura com o usuário final. Na Fig. abaixo, de Staff C. (2018), este processo é explicado de uma forma simples:

Blockchain peer to peer process (Blockchain Definition).

O que são os Smart Contracts?

O termo Smart Contract foi definido pela primeira vez por Mick Szabo (1996) como “um conjunto de promessas, especificadas em formato digital, incluindo protocolos dentro dos quais as partes cumprem essas promessas”. Mas na década de 90, não havia tecnologia da informação disponível para implementar esses Smart Contracts. Como explica Legerén-Molina (2018), a tecnologia Blockchain, definida por Nakamoto em 2008, tornou possível o desenvolvimento dos Smart Contracts, por sua vez definidos por Szabo em 1996. Mark Gates (2017) define Smart Contract “como contratos que são escritos em código de computador e operam numa Blockchain ou livro-razão distribuído, que automaticamente verifica, executa e impõe o contrato com base nos termos escritos no código. Esses contratos podem ser usados para trocar qualquer coisa de valor. Ao fazer um smart contract, se as condições estabelecidas no contrato forem atendidas, os pagamentos ou valores são automaticamente trocados e, se não forem atendidas, esses pagamentos podem ser retidos”. Gates M. (2017) também afirma que por serem programados numa rede descentralizada de computadores na Blockchain, riscos, fraude, falha de servidor ou não conformidade com os termos do contrato são removidos e que não há necessidade de advogados ou tribunais para fazer cumprir a distribuição de valor e pagamentos. Os Smart Contracts geridos a partir da Blockchain, ou seja, de forma criptografada, apresentam um grande avanço para o desenvolvimento de processos de negócios descentralizados e seguros.

O que é a tokenização de ativos?

Muito do atual desenvolvimento da Blockchain tem sido baseado em transações financeiras de criptomoedas não suportadas por valores reais. Isto tem causado um movimento especulativo muito forte e inconstante, bem como a entrada de atores com objetivos claros para enganar e tirar proveito disso. Mas, nos últimos anos, surgiram modelos de tokenização baseados em valores reais, em “Títulos”, que suportam o valor desses tokens. Graças à existência da Blockchain e ao seu apoio aos Smart Contracts, a tokenização de ativos é possível. Assim, surge a tokenização dos ativos, através de processos STO (Security Token Offer). As STO já são uma realidade e são uma nova forma de financiamento não bancário que, sem dúvida, se irá desenvolver muito nos próximos anos. Estes processos de tokenização de ativos já se encontram regulamentados, devendo, portanto, receber o aval dos órgãos reguladores para serem executados, conferindo segurança jurídica a esta atividade. É, portanto, possível tokenizar qualquer tipo de bem, desde um contrato entre duas ou mais partes, de qualquer tipo (empréstimo, serviços...), até um bem físico, através da tokenização de ações sociais de uma empresa. A tokenização de ativos confere caráter público e imutável a esses contratos e, portanto, a esses ativos, sem a necessidade de ir a um cartório de registo público, pois a própria Blockchain confere essa virtualidade ao token: público, seguro e imutável.

A Blockchain é sustentável?

As Blockchain, em geral, requerem um alto consumo de energia (eletricidade medida em kWh). Esses kWh consumidos geralmente vêm de fontes não renováveis. Portanto, a Blockchain não é sustentável, do ponto de vista energético e ambiental. Contudo, isto pode e deve ser resolvido. Em primeiro lugar, desenvolvendo novos protocolos mais eficientes, o que já está a acontecer. E em segundo lugar, promovendo sistemas de mineração em Blockchain que só admitem energia renovável, ou que, na sua ausência, corrigem as emissões de CO2. Este é um dos projetos mais interessantes que vamos abordar durante o ano 2021.

O futuro da Blockchain

Desde há cerca de três anos, temos estado atentos à evolução da tecnologia de Blockchain. Nós estudamos essa tecnologia e, na medida do possível, adotámo-la. Essa experiência tem sido muito positiva e faz-nos perceber que muitas mudanças estão por vir. Desde a atividade como Business Angel nas empresas Planeta Revelação/Energy Planet e VSM Capital, já estamos a propor investimentos em startups especializadas em tecnologia Blockchain, e esperamos que 2021 seja um ano decisivo para o seu desenvolvimento. Durante o próximo ano, veremos uma maior adoção da tecnologia Blockchain por parte de empresas e usuários finais, e isso terá um significado especial nos setores financeiro, logístico, de saúde e automóvel, entre outros. Além disso, a “tokenização” de ativos irá tornar-se uma nova forma de financiamento não bancário que se encontra em alta procura, tanto por promotores de projetos quanto por investidores. Este processo, previsivelmente, irá desenvolver-se progressivamente e, talvez de forma exponencial, nos próximos 5 anos. Se olharmos para o futuro, daqui a 10 ou 15 anos, a previsão é de que haja uma adoção massiva da criptografia Blockchain pela sociedade. A Blockchain, juntamente com Big Data, Artificial Intelligence, Machine Learning e IoT (Internet of the Things), já representa uma nova revolução industrial e social, baseada no atual uso massivo da Internet e na necessidade de segurança e imutabilidade das transações humanas que a sociedade exige e que o Blockchain facilita. Um final possível deste processo será o facto de que toda a transação, todo o ativo e toda a atividade humana tenham um reflexo virtual e criptografado na Blockchain, a um custo mínimo e sustentável. Este processo pode durar décadas, e será completado com o surgimento de processadores quânticos, que elevarão a capacidade humana de cálculo quase ao infinito, e com o desenvolvimento da energia de fusão, que dará acesso à energia renovável sem limites.

Tudo isto se trata da Blockchain e este é o caminho que ela está a prever. Estamos, portanto, no alvorecer da nova Era da Internet de Valor, que começou em 2008, com Sathosi Nakamoto, e que, como digo, se completará e terminará com o surgimento dos computadores quânticos, que junto com a implantação global e completa das energias renováveis, darão lugar a um novo estado de desenvolvimento humano que hoje ainda é difícil para nós imaginarmos. O futuro está, portanto, nas mãos da matemática e, nesse futuro simbólico e matemático da Internet de Valor, não seremos nós que estudaremos a matemática, mas provavelmente será a matemática que nos estudará a nós.

Blockchain, a fundamental technology

Blockchain emerged as a technology in 2008, when Satoshi Nakamoto published the White Paper “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, in which he proposed a system for conducting electronic monetary transactions without the need for third parties to validate them. Since then, the Crypto market has been playing a very relevant role in the business world. As Min H. (2019) pointed out, Blockchain technology, which caused, among other things, the Bitcoin revolution, has received great attention from business managers and from the academic world. Blockchain is considered by many academics to be a disruptive technology that will cause major changes in the business world. But others, such as Iansiti M. & Larkhani K. R. (2017), believe that Blockchain is also a fundamental technology, justifying this assessment by the fact that this technology rules out the need for the third element of trust, which represents a revolutionary change. Truong N. et al. (2018) call this “Internet of Value”. Ertemel (2018) explains that “Blockchain is set to radically change consumer perceptions in the middle of the Internet, making the Internet a reliable value medium of any kind - not just information”. Ertemel says that Blockchain, like the Internet, has the potential to transform everything. Therefore, with Blockchain, we are not simply facing a new computational tool that allows us new features, but we are facing a fundamental technology, which will change the way we face our industrial and commercial activities daily, educational, leisure..., just as, in its day, the Internet changed our lives forever.

What is Blockchain?

As defined by Preukschat et al. (2017), Blockchain is a database distributed among different participants, cryptographically protected, and organized in transactions by mathematically related blocks. Thus, Blockchain is a database that cannot be modified, and that does not need third parties to confirm transactions reliably. Blockchain can manage the value of things, activities, everything, protecting it cryptographically, tracing it from the origin to the end, and allowing its management Peer-to-Peer, without intermediaries. Blockchain is, ultimately, a great accounting book, where everything is recorded immutably, based on mathematical algorithms. Blockchain was just born (2008) and is still underdeveloped, but large business groups around the world are already working with this technology. Toyota (2020) recently created the Toyota Blockchain Lab, considering that Blockchain has the potential to promote new alliances within and outside the Toyota group and, consequently, to provide more practical and personalized services to customers, to become a mobility services company. For Toyota, Blockchain can be a fundamental technology thanks to which people and companies can communicate with each other, more openly and with total security. In other words, Toyota probably believes that to remain the number one car manufacturer in the world and, above all, to become a mobility services company, it needs to use and explore Blockchain technology. This is undoubtedly very relevant, since not only Toyota but almost all major corporations, if not all, are today investing in Blockchain technology. This makes us predict that, in the next 10 years, Blockchain technology will impose itself and will bring about major changes in business processes and in our lives.

What is Blockchain for?

Blockchain, in principle and fundamentally, serves to make secure transactions point-to-point. They are secure transactions because they are based on cryptography, on mathematical algorithms, which lead to indecipherable codes, which contain the meaning of the transaction and its value. That is, if we make a transaction between two individuals via the Blockchain, this transaction is secure, is recorded immutably, and does not need those two individuals to know each other, or trust each other, or have a third intermediary to provide them with that trust, because Blockchain itself handles this from a complex cryptographic process. Thus, Blockchain is used for all types of transactions, guaranteeing the value that these transactions imply, immutably.

Public blockchain versus private Blockchain

Bitcoin is the first Blockchain, which is a public Blockchain. But there may be a private Blockchain, like the one that Toyota uses. Public Blockchain works with calculation nodes distributed all over the planet. Therefore, when making a transaction with these nodes, their calculations are made in a coordinated way to encrypt the information and consider it valid. If more than 50% of the nodes validate a transaction, it will be executed and encrypted. However, private Blockchain works through their own nodes, and the private Blockchain owner controls the transactions, which does not imply a democratic and distributed protocol (as theoretically public Blockchain implies), for its validation, because the private Blockchain owner, in this case, is the one who validates.

How does Blockchain work?

Blockchain works by processing blocks of information. This processing, which requires cryptographic mathematical calculation, is called “Blockchain mining”. Public Blockchain is associated with a currency, or token, which serves as a reward for the miner to offset its processing costs. These processing costs are generally high and require high energy consumption. Nofer et al. (2017) explain what is blockchain with an example. This example, from Zheng et al (2016) is illustrated below (Example of a Blockchain (Zheng et al., 2016).

“A Blockchain consists of data sets which are composed of a chain of data packages (blocks) where a block comprises multiple transactions (TX1-n). The Blockchain is extended by each additional block and hence represents a complete ledger of the transaction history. The network using cryptographic means can validate blocks. In addition to the transactions, each block contains a timestamp, the hash value of the previous block (‘‘parent’’), and a nonce, which is a random number for verifying the hash. This concept ensures the integrity of the entire blockchain through to the first block (‘‘genesis block’’). Hash values are unique, and fraud can be effectively prevented since changes of a block in the chain would immediately change the respective hash value. If the majority of nodes in the network agree by a consensus mechanism on the validity of transactions in a block and on the validity of the block itself, the block can be added to the chain.” (Nofer et al., 2017). This example shows us that Blockchain is a database decentralized. This database is secured by cryptography through a consensus protocol. “The consensus process ensures that these transactions are stored in a block for a certain time (e.g., 10 min in the Bitcoin Blockchain) before being transferred to the ledger. Afterwards, the information in the Blockchain can no longer be changed” (Nofer et al., 2017). This last assertion is very important; due it explains the security of the transactions through the Blockchain, without need of a centralized institution to provide certainty, due the certainty is provided by cryptography and consensus. The Blockchain process is a peer-to-peer one, without intermediates. This des-intermediation makes it very interesting and attractive from the marketing point of view; due it allows having a direct and secure communication with the end user. Fig. below, from Staff C. (2018), this process is explained in a simple way (Blockchain peer to peer process (Blockchain Definition).

What are Smart Contracts?

The term Smart Contract was first defined by Mick Szabo (1996) as “a set of promises, specified in digital format, including protocols within which the parties keep those promises”. But in the 1990s, there was no information technology available to implement these Smart Contracts. As LegerénMolina (2018) explains, Blockchain technology, defined by Nakamoto in 2008, made possible the development of Smart Contracts, defined by Szabo in 1996. Mark Gates (2017) defines Smart Contract “as contracts that are written in computer code and operate on a blockchain or distributed ledger, that automatically verify, execute, and enforce the contract based on the terms written in the code. These contracts can be used to exchange anything of value. When doing a smart contract, if the conditions stated in the contract are met, then payments or value are automatically exchanged, and if they are not met, these payments may be withheld”. Gates M. (2017) also says that as they are programmed on a decentralised network of computers on the blockchain, risks, fraud, server failure or non-compliance with the terms of the contract are removed and that there is no need for lawyers or courts to enforce the distribution of value and payments.” Smart Contracts managed from Blockchain, that is, in an encrypted form, present a great advance for the development of decentralized and secure business processes.

What is asset tokenization?

Much of the current development of Blockchain has been based on cryptocurrency financial transactions not supported by real values. This has caused a very strong and fickle speculative movement, as well as the entry of actors with clear objectives to deceive and take advantage of it. But in recent years, tokenization models based on real values have emerged, under Securities, which support the value of these tokens. Thanks to the existence of Blockchain and its support for Smart Contracts, asset tokenization is possible. Thus, the tokenization of assets appears, through STO (Security Token Offer) processes. STO is already a reality and is a new form of non-bank financing that will undoubtedly develop a lot in the coming years. These processes of “tokenization” of assets are already regulated and, therefore, must receive the approval of Organs regulatory bodies to be executed, providing legal certainty to this activity. It is, therefore, possible to tokenize any type of asset, from a contract between two or more parties, of any type (loan, services...), to a physical asset, through the tokenization of a company’s social actions. The tokenization of assets gives these contracts, and therefore, these assets, a public and immutable character, without the need to go to a public registry, as Blockchain itself confers this virtuality to the token: public, secure and immutable.

Is Blockchain sustainable?

Blockchain, in general, requires high energy consumption (electricity measured in kWh). This kWh consumed generally come from non-renewable sources. Therefore, Blockchain is not sustainable, from an energy and environmental point of view. However, this can and must be resolved. Firstly, by developing new, more efficient protocols, which is already happening. And secondly, promoting Blockchain mining systems that only allow renewable energy, or that, in their absence, correct CO2 emissions. This is one of the most interesting projects that we will address during the year 2021.

The future of Blockchain

For about three years, we have been watching the evolution of Blockchain technology. We studied this technology and, as far as possible, we adopted it. This experience has been very positive and makes us realize that many changes are coming. Since our activity as Business Angel at Energy Planet and VSM Capital, we are already proposing investments in startups specialized in Blockchain technology, and we hope that 2021 will be a decisive year for its development. Over the next year, we will see greater adoption of Blockchain technology by companies and end-users, and this will have a special significance in the financial, logistics, healthcare, and automotive sectors, among others. Also, asset tokenization will become a new form of non-bank financing that is in high demand, both by project promoters and investors. This process, predictably, will develop progressively and, perhaps exponentially, over the next 5 years. If we look to the future, 10 or 15 years from now, the forecast is that there will be a massive adoption of Blockchain cryptography by society. Blockchain, together with Big Data, Artificial Intelligence, Machine Learning, and IoT (Internet of the Things), already represents a new industrial and social revolution, based on the current massive use of the Internet and the need for security and immutability of human transactions that society requires and that Blockchain facilitates. A possible end of this process will be the fact that the entire transaction, all assets, and all human activity have a virtual and encrypted reflection on the Blockchain, at a minimum and sustainable cost. This process can take decades and will be completed with the emergence of quantum processors, which will elevate the human capacity of calculation to almost infinite, and with the development of fusion energy, which will give access to renewable energy without limits.

All of this is Blockchain, and this is the path it is envisioning. We are, therefore, at the dawn of the new Age of the Internet of Value, which began in 2008 with Sathosi Nakamoto, and which, as I say, will be completed and will end with the emergence of quantum computers, which together with the global and complete deployment of energies renewable, will give rise to a new state of human development that today is still difficult for us to imagine. The future is, therefore, in the hands of mathematics and, in this symbolic and mathematical future of the Internet of Valor, we will not be the ones to study mathematics but, it will probably be mathematics that will study us.