Esta é uma explicação detalhada do princípio de funcionamento da tecnologia de blockchain Ethereum:

1. Nós e Registro Distribuído

• Nós: A rede Ethereum é composta por muitos nós, que são computadores executando o software Ethereum. Esses nós armazenam uma cópia de toda a blockchain e validam transações e blocos.

• Distributed Ledger: Blockchain é uma lista crescente de registros, chamados blocos, vinculados e seguros usando criptografia. Cada nó na rede mantém uma cópia deste livro-razão, garantindo que nenhuma entidade única controle os dados.

2. Negociar

• Criando uma transação: Os usuários criam transações para transferir Ether (ETH) ou executar contratos inteligentes. Cada transação inclui o endereço do remetente, o endereço do destinatário, a quantidade de Ether a ser transferida e quaisquer dados relevantes (por exemplo, para interação com contratos inteligentes).

• Assinatura da Transação: A transação é assinada usando a chave privada do remetente para garantir autenticidade e não repúdio. A assinatura comprova que a transação foi iniciada pelo titular da conta.

• Transmissão da transação: Uma vez assinada, a transação será transmitida para a rede Ethereum e adicionada ao pool de transações pendentes.

3. Mineração e Consenso

• Prova de Trabalho (PoW): Atualmente, o Ethereum usa um mecanismo de consenso de Prova de Trabalho. Os mineradores competem para resolver problemas matemáticos complexos para validar transações e criar novos blocos. O minerador que resolver o problema primeiro adiciona o novo bloco à blockchain e recebe moedas Ether recém-criadas e taxas de transação como recompensa.

• Prova de Participação (PoS): Ethereum está fazendo a transição para Prova de Participação para Ethereum 2.0. No PoS, os validadores são selecionados com base na quantidade de Ether que possuem e estão dispostos a apostar como garantia. Os validadores criam novos blocos, validam transações e ganham recompensas através de taxas de transação e Ether recém-emitido.

• Criação de Bloco: Uma vez que os mineradores ou validadores resolvem o problema, eles criarão um novo bloco contendo um conjunto de transações validadas. O bloco é então transmitido para a rede.

• Consensus: Outros nós na rede validam o novo bloco. Se o bloco for válido, ele será adicionado à sua cópia da blockchain. Esse processo garante que todos os nós mantenham uma versão do livro-razão consistente e precisa.

4. Contrato Inteligente

• Contratos Inteligentes: O Ethereum permite a criação e execução de contratos inteligentes, que são contratos autoexecutáveis com termos escritos diretamente no código. Esses contratos serão executados automaticamente quando as condições predefinidas forem atendidas.

• Implantação: Os contratos inteligentes são implantados na blockchain do Ethereum com seu próprio endereço único. Uma vez implantados, eles podem ser interagidos enviando transações para seu endereço.

• Execução: Quando uma transação é enviada para um contrato inteligente, o código do contrato é executado na Máquina Virtual Ethereum (EVM) em cada nó da rede. Isso garante que o estado do contrato seja consistentemente atualizado em toda a rede.

5. Máquina Virtual Ethereum (EVM)

• EVM: EVM é o ambiente de execução para contratos inteligentes. Permite aos desenvolvedores escrever código em linguagens de alto nível como Solidity e Vyper, e depois compilá-lo em bytecode que pode ser executado pelo EVM.

• Execução: A EVM executa o bytecode dos contratos inteligentes para garantir que todas as transações e interações contratuais sejam processadas corretamente e com segurança.

6. Gás e Taxas

• Gas: Gás é a unidade de medida do esforço computacional necessário para processar transações na rede Ethereum. Cada operação de transação ou cada operação na execução de um contrato inteligente requer uma certa quantidade de gás.

• Taxas de gás: Os usuários devem pagar taxas de gás para compensar os validadores da rede pelo seu trabalho. O custo do gás variará com base na congestão da rede e outros fatores. As taxas de gás garantem que a rede permaneça segura e eficiente, evitando spam e incentivando os validadores.

7. Segurança e imutabilidade

• Criptografia: O Ethereum utiliza tecnologia criptográfica para garantir a segurança e integridade da blockchain. Transações e blocos são protegidos usando assinaturas digitais e hashes criptográficos.

• Imutabilidade: Uma vez que um bloco é adicionado à blockchain, torna-se muito difícil modificá-lo. Esta imutabilidade garante que o histórico de transações seja à prova de adulteração e confiável.

8. Descentralização

• Rede Descentralizada: A natureza descentralizada do Ethereum significa que não há uma única entidade controlando a rede. Esta descentralização aprimora a segurança, a resiliência e a transparência.

• Governança da Comunidade: A comunidade Ethereum desempenha um papel importante no desenvolvimento e governança da plataforma. Propostas de mudanças e atualizações são discutidas e implementadas por meio de um processo colaborativo.

Conclusão

A tecnologia blockchain da Ethereum registra a execução de transações e contratos inteligentes ao manter um livro-razão descentralizado e distribuído. Ela usa um mecanismo de consenso (atualmente PoW, em transição para PoS) para garantir que todos os nós na rede alcancem consenso sobre o estado do livro-razão. Contratos inteligentes permitem interações automatizadas e sem confiança, enquanto a Máquina Virtual Ethereum (EVM) fornece um ambiente seguro para executar esses contratos. Taxas de gás garantem que a rede permaneça eficiente e segura. A combinação desses recursos torna a Ethereum uma plataforma poderosa para aplicativos descentralizados e serviços financeiros.