Laboratório de Comunicações Sem Fio

Por Christian Mailer.

Uma tecnologia que ganhou muito protagonismo nos últimos anos foi a Blockchain, que é conhecida por inaugurar uma nova era na economia com as moedas digitais, como a Bitcoin e Ethereum, e com os NFTs (non-fungible tokens).

Logotipo do projeto Bitcoin. Fonte: bitcoin.org.

Resumidamente, a Blockchain funciona como um grande livro que  registra informações em cadeia, ou seja, cada bloco de informação depende das informações de um bloco registrado anteriormente e validado por mais de 50% dos dispositivos que compõem a rede. Essa dependência dos blocos anteriores é o que torna a Blockchain imutável, uma vez que não é possível alterar informações que já foram registradas.

As técnicas utilizadas para dar vida à Blockchain são baseadas em algoritmos criptográficos em que cada usuário possui, no mínimo, uma chave privada e uma pública. Ambas as chaves são interligadas, porém não é possível obter a chave privada a partir da chave pública. Somente a chave privada pode ser utilizada para submeter uma informação à Blockchain e, com o auxílio da chave pública, as outras partes da rede podem confirmar se a informação foi, realmente, assinada pelo detentor da chave privada.

Há, ainda, o sistema de consenso que é utilizado pelos integrantes da Blockchain para confirmar se uma determinada informação é válida ou não. No caso da Bitcoin, o consenso utilizado é chamado de Proof of Work, em que máquinas mineradoras competem entre si resolvendo um quebra-cabeça criptográfico com o intuito de ser a primeira a poder confirmar um bloco e receber, em troca, uma recompensa. Outro sistema de consenso muito utilizado é o Proof of Stake, em que os participantes colocam suas moedas virtuais em stake (paradas) para participar de um sorteio onde o ganhador recebe o direito de ser o primeiro a confirmar o bloco e receber o prêmio.

A ideia por trás do Proof of Work é assegurar a confiabilidade da rede através de investimentos em hardware físico para realizar a mineração, uma vez que, quanto maior o investimento em hardware, maior é o interesse das partes integrantes pelo correto funcionamento da Blockchain. Já a ideia do Proof of Stake apoia-se na lógica de que os participantes do sorteio da validação são os que detêm uma grande quantia de criptomoedas e que são, também, os maiores interessados pelo correto funcionamento de sua Blockchain para não serem prejudicados.

Um fator relevante é que algumas Blockchains, como a Ethereum, permitem ainda a criação de contratos inteligentes (Smart Contracts) em sua rede para executar algoritmos com base em informações submetidas para a própria Blockchain. Tal sistema torna possível, por exemplo, a automatização de transferências financeiras, registros de informações e execuções de ações diretamente na Blockchain.

Logotipo do projeto Ethereum. Fonte: ethereum.org.

Sabendo-se do poder da Blockchain para assegurar a confiabilidade das informações, para tornar possível transferências seguras de valores sem envolver uma terceira parte e para executar ações automáticas, podemos elencar algumas vantagens da integração de Blockchain em aplicações de Internet das Coisas (IoT).

Interação máquina-máquina (M2M)

Com uma rede de dispositivos de Internet das Coisas, ações do cotidiano poderiam ser automaticamente realizadas pelos dispositivos utilizando-se a Blockchain sem depender de influência humana. Por exemplo, um carro autônomo poderia automaticamente realizar o pagamento pelo seu combustível ou automaticamente adquirir uma peça que precisa ser trocada. Uma geladeira inteligente também poderia detectar a falta de um determinado insumo e automaticamente realizar a encomenda de tal item.

Logística

Além da interação máquina-máquina, a Blockchain seria especialmente útil, na logística, para manter um registro imutável da procedência de uma determinada mercadoria e assim disponibilizar essa informação de forma transparente para o consumidor final. Um exemplo seria o rastreio de produtos que sejam confeccionados com materiais que possuem controle ambiental, como a madeira, em que o registro na Blockchain de cada etapa da logística, desde a derrubada das árvores até a entrega ao cliente, serviriam para auferir o cumprimento das normas legais. Todo esse processo de registro seria realizado automaticamente pelos sensores das máquinas ao longo do ciclo de vida logístico.

Blockchain e IoT potencializam a logística virtual. Fonte: Shutterstock/Iaremenko Sergii.

Fiscalização

Outros métodos de fiscalização ambiental também podem usufruir da integração de Blockchain à Internet das Coisas. Sensores de poluição podem ser instalados em cidades ou em máquinas que emitem poluentes para monitorar o nível das emissões e da qualidade do ar no ambiente. Essa informação seria registrada na Blockchain, o que tornaria impossível a adulteração desses dados. Os sensores também teriam a sua procedência registrada na Blockchain a fim de evitar sabotagem física.

Smart grids

Na construção de uma cidade inteligente (smart city), um dos pontos chave é o gerenciamento inteligente de energia que será realizado de forma automática. Isso tornará possível uma gestão eficiente e econômica da matriz energética e permitirá a expansão da geração de energia limpa.

Smart grids (redes elétricas inteligentes) se baseiam em sensores e atuadores que automaticamente realizam a compra, venda ou geração de energia. Por exemplo, se uma unidade consumidora residencial possui seu próprio gerador de energia e não está consumindo toda a energia gerada, ela pode automaticamente realizar a venda dessa energia para outra unidade consumidora que possui maior demanda, podendo-se utilizar, para isso, a Blockchain como meio de pagamento e de controle das ações. A vantagem de se utilizar Blockchain nesse caso, é que ela possui arquitetura descentralizada e que contratos inteligentes podem ser utilizados para automação dos procedimentos de forma transparente.