Antes do Bitcoin a única forma de garantir a coerência de saldos em um sistema de pagamentos era através de uma autoridade central, no caso, o banco. Para tentar explicar essa dificuldade, vamos analisar um mesmo exemplo do ponto de vista de um sistema de pagamento centralizado e descentralizado.

Supondo que uma conta tenha um limite de R$ 100,00 e ela faça duas compras simultâneas também de R$100,00 (pela internet por exemplo).

Em um sistema de pagamento centralizado, um mesmo banco terá ciência da existência de duas transações e autorizará somente uma, afinal o total gasto não pode superar o limite disponível. Neste caso a solução é bastante simples.

No sistema descentralizado, as duas solicitações criadas simultaneamente para o gasto de R$ 100,00, podem ser processadas por entidades diferentes, afinal um sistema descentralizado pressupõe diferentes elementos com o mesmo nível de autoridade. Neste caso, cada entidade teria ciência somente de uma das transações e autorizaria a transação recebida. Assim, o total gasto seria não R$ 100,00, mas R$ 200,00.

Em um mundo em que milhares de transações ocorrem por minuto, imaginar transações ocorrendo simultaneamente não é muito difícil. Essa dificuldade em impedir que um mesmo valor seja gasto mais de uma vez em um sistema descentralizado de pagamentos persistiu até o fim de 2008, quando o artigo “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” foi publicado por um autor que se autodenomina Satoshi Nakamoto e cuja identidade nunca foi realmente comprovada.

A solução proposta no artigo envolve os seguintes procedimentos:

(i) Cada integrante da rede tenta criar antes dos demais um bloco de transações que considera válidas e ao mesmo tempo resolve uma operação matemática.

(ii) Esse bloco é publicado e os demais integrantes da rede verificam se as transações e o resultado da operação matemática são válidos.

(iii) Se o novo bloco for considerado válido, as transações contidas nele devem servir de base para verificações futuras. Caso contrário o bloco é descartado.

Voltando ao exemplo dos gastos simultâneos de R$ 100,00 para um sistema de pagamentos descentralizado, existem duas situações possíveis:

No caso mais simples, se uma das entidades que recebeu o pedido de transação de R$ 100,00 publicar seu bloco antes das outras, este será considerado válido. Quando a segunda entidade publicar seu bloco, este será descartado, pois o limite inicialmente disponível na conta não existe mais.

Na segunda situação possível, as duas entidades publicam seus blocos simultaneamente. Neste caso, a rede pode se dividir temporariamente com cada parcela aceitando um bloco diferente como verdadeiro. Com o tempo, a sequência de blocos que tiver mais adeptos vai ter maior poder de processamento e conseguir resolver mais rapidamente o problema matemático. Assim, terá uma sequência maior de blocos e será considerada verdadeira.

A operação matemática que deve ser resolvida para a publicação de um bloco tem um nível de dificuldade ajustável. Isso serve para que a publicação de blocos siga um tempo médio. No caso do Bitcoin, um novo bloco é gerado em média a cada dez minutos e no Ethereum esse tempo é de dezesseis segundos.

No exemplo mostrado fica evidente que uma estrutura centralizada é mais eficiente, porém descentralização é mais segurança para todos. Por quê? Super-inflação, ditaduras, confisco de poupança e governos que não terminam seus mandatos são motivos suficientes para mim. Para você não?

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