Com os desafios da transformação digital e o desenvolvimento de novas tecnologias para atender as necessidades que surgem a todo momento, é fácil estar desatualizado nesse tema. Um bom exemplo é o blockchain, uma tecnologia que surgiu há mais de 10 anos, porém continua sendo um conceito de entendimento complexo, apesar de ser uma das tendências para 2021, devido a importância em garantir a segurança de dados e transações entre empresas, clientes e fornecedores.

Segundo Gartner, blockchain pode ser entendido como uma lista de registros de transações assinados criptograficamente (assegurado por uma codificação e protocolo de segurança), irrevogáveis e compartilhados com os participantes da rede. Cada um desses registros possui dados (data, hora, link de referência) que permitem o rastreamento em qualquer ponto da transação. Ou seja, assim como afirmou André Salem, pesquisador do IBM Blockchain: “blockchain é uma rede de negócios segura, na qual os participantes transferem itens de valor (ativos), por meio de um ledger (livro-razão) comum distribuído”, portanto, os registros não podem ser alterados e são totalmente rastreáveis, podendo ser comparado ao livro-razão de contabilidade.

A primeira publicação sobre este termo foi em 2008, em um artigo acadêmico sobre Bitcoin, um sistema financeiro eletrônico P2P (peer to peer - sistema para compartilhamento de arquivos e informações sem a necessidade de um servidor central. Os computadores representam "pontos" e conectam-se entre si formando uma rede descentralizada).

Apesar de ter surgido com foco nas transações financeiras, essa tecnologia emergente já está sendo expandida e aplicada em diversos outros setores: automobilístico, energético, alimentício, varejo, seguros, saúde e jogos.

Conceito

A tecnologia blockchain surgiu como uma solução para eliminar a possibilidade de copiar e alterar dados no ambiente digital. Isso foi possível por meio de uma rede que funciona como um banco de dados, em que é possível armazenar em blocos qualquer coisa que tenha valor digital, e conforme o próprio nome, as informações (blocos) são adicionadas a uma rede, sem que possam ser alteradas ou removidas. Mais que um banco de dados, ela representa um protocolo que descreve como as transações são definidas, conectadas, transmitidas e coletadas.

Cada nova transação é salva em um bloco que, por sua vez, é adicionado a uma cadeia de registros existentes. Esses blocos sempre carregam um conteúdo junto a uma impressão digital (hash). Para gerar um novo bloco, o anterior é duplicado, e ele contém a impressão digital do bloco anterior mais seu próprio conteúdo; com essas duas informações gera sua própria impressão digital, a partir de uma função matemática, que com uma grande quantidade de dados gera um código com letras e números, representando os dados inseridos.

Essa lógica de processamento proporciona uma maior segurança do blockchain em relação a outras tecnologias, devido ao sistema de armazenamento descentralizado que evita alterações. Existe uma proteção através de algoritmos e criptografia que garante que, uma vez registrada, não é possível modificar a informação, o que caracteriza essa tecnologia como imutável. Além disso, quanto mais dados são adicionados à blockchain, mais segura ela fica, uma vez que cada novo bloco é construído com base na precisão compartilhada do bloco anterior, qualquer tentativa de invasão e edição dos dados exige a edição também de todos os blocos anteriores – e todos os blocos na rede.

Figura adaptada da palestra sobre blockchain na conferência Web.br 2017 do diretor de tecnologia da Microsoft, Ronan Damasco.

Para que as transações ocorram é necessário um meio de transmissão, que pode ser de 3 tipos:

Blockchain pública: é uma rede aberta em que qualquer pessoa pode participar da rede e todas as transações são públicas e auditadas por todos os participantes (nodes). Antes de uma transação ser validada, ela deve ser autorizada por cada um de seus nós por meio do processo de consenso. Esse tipo de rede é mais caro, devido ao tempo e energia necessários para processar as transações, já que essas redes possuem mais nós que uma privada e a cada inclusão de novo nó, este é preciso ser confirmado pelos outros existentes.

Blockchain privada (permissionada): o acesso à essa rede é restrito, sendo necessário um convite que deve ser validado pelo criador da rede ou por um conjunto de regras definidas. Ao ingressar, cada nó tem papel na manutenção da blockchain de forma descentralizada. As vantagens em relação à pública é que registram mais transações por segundo e não geram um alto gasto energético em seus registros, devido ao menor número de nós.

Blockchain híbrida (consórcio de blockchain): nesse caso é parte pública, parte privadaum grupo pré-selecionado controla o processo, mas os outros também podem participar da criação de novas transações ou da revisão.

Funcionamento

Em sua definição mais técnica, o blockchain consiste em uma rede baseada na tecnologia DTL - Distributed Ledger Technology (“tecnologia de registro distribuído”) que permite a transmissão de dados sem a necessidade de intermediários, garantindo mais velocidade e redução de custos.

As transações são criadas por uma aplicação de usuário, coletadas por um minerador e armazenadas em um bloco. O bloco é, então, anexado ao banco de dados usando um algoritmo consensual.

Um ponto sempre questionado é a autenticidade dessa transmissão, que é garantida pelo mecanismo de consenso. Neste mecanismo o poder de processamento e algoritmos são utilizados para assegurar que o hash criptográfico do bloco seja válido, e uma autoridade central é responsável pela atualização da rede, transmitindo apenas transações válidas ao blockchain. Podemos comparar esse mecanismo ao jogo Sudoku, em que é difícil solucionar o problema, porém é fácil verificar se está solucionado.

Figura adaptada da 101blockchain e da PwC

Entretanto, esse “poder” não é centralizado em apenas um mecanismo e por isso cada blockchain possui um mecanismo de consenso diferente. Os mecanismos mais utilizados nas redes blockchain são:

Proof of Work (PoW - prova de trabalho): o blockchain do Bitcoin utiliza esse mecanismo, que exige uma função computacional de hashes, como um quebra-cabeças, para que os mineradores transmitam as transações ao restante da rede e assim recebem uma recompensa por essa transmissão de bloco. Para resolver esses quebra-cabeças algorítmicos, os mineradores usam o poder computacional, e se conseguirem, podem transmitir transações ao blockchain e receber uma recompensa por seu trabalho.

Proof of Stake (PoS - prova de saldo): neste mecanismo é exigido aos participantes ou mineradores da rede uma prova de sua governança através do depósito de uma certa quantidade de tokens. Com esse depósito um novo bloco é selecionado de forma aleatória dependendo do staking* do usuário. Se o usuário agir de má fé, seu staking será destruído como punição. Ou seja, em vez de solucionar um quebra-cabeça, o participante (nó) obtém o direito de transmitir o bloco de transações à rede com base na quantia que está “aplicada” na rede, ou seja, a quantia em staking de seus criptoativos. Quando soluciona o quebra-cabeça da rede, recebe uma recompensa na forma do token principal da rede.

*Staking é o processo de manutenção de fundos em uma carteira de criptomoedas para dar suporte às operações da rede blockchain.

Além disso, cada rede de blockchain tem “nós”, que agrupam participantes que possuem o mesmo interesse. E esses nós podem ser transacionais, que escrevem ou geram blocos, ou mineradores, que verificam se o bloco escrito é válido.

O termo mineração é utilizado para representar o processo de exploração do ambiente virtual e adição de registro de transações. Essa adição ocorre quando o minerador encontra uma sequência que torne um bloco de transações compatível com o bloco anterior. Para encontrar essa sequência, são utilizados computadores com capacidade de processamento extremamente altas para efetuar milhares de cálculos por segundo e encontrar a combinação perfeita, uma vez que quanto mais blocos são descobertos e adicionados, maior a complexidade e dificuldade de encontrar o próximo, devido a necessidade de validação de todos os outros nós existentes na rede. Ao encontrar a sequência compatível/solução matemática o minerador é recompensado pelo direito de transmissão de um bloco de transações nesta rede, por exemplo, no caso das criptomoedas, o minerador recebe uma recompensa de acordo com a moeda virtual minerada.

Por fim, para que uma transação seja feita é necessária uma validação digital. Para isso, cada conta de uma blockchain tem duas chaves: uma pública e uma privada. De forma análoga às contas bancárias, as chaves públicas são como o número da conta corrente e chave privada é senha para acessá-la e para validar qualquer transação. Novamente, essas chaves e transação estão protegidas pela criptografia, conferindo segurança a toda e qualquer informação.

Dados de uma blockchain

Ao avaliar a parte analítica para blockchain existem duas categorias de dados:

Dados em repouso: dados estáticos que já existem no banco de dados imutável de uma blockchain. Esses dados podem ser exportados para uma plataforma de inteligência analítica e permitem analisar as características das transações, as tendências, prever eventos futuros e identificar relações entre a blockchain e outras fontes de dados.

Dados em movimento: dados que estão sendo produzidos sempre que uma transação é criada na blockchain. Esses dados oferecem oportunidades adicionais de análise, que ajudam na identificação, quase que em tempo real, das mudanças nas atividades da blockchain. Enxergar essas alterações na medida que elas acontecem resulta em uma oportunidade de tomar medidas imediatas para abordar a atividade na blockchain conforme as transações estão ocorrendo.

Um exemplo de aplicação dos modelos analíticos utilizando dados estáticos e em movimento é a identificação e o combate a fraudes de multas de trânsito em tempo real. As análises de blockchain em tempo real podem identificar atividades fraudulentas e bloquear qualquer transação suspeita quando ela está acontecendo, garantindo a integridade e a autenticidade de uma blockchain.

Vantagens e desvantagens

A tecnologia blockchain é considerada uma das tendências para esse ano devido a algumas vantagens que ela proporciona às empresas, dentre elas estão:

Descentralização: várias entidades que armazenam todos os dados e que deve interagem entre si sem necessidade de um intermediário. Com isso, todos na rede são proprietários das informações.

Privacidade: a identidade de cada participante é protegida por meio de criptografia complexa e representada apenas por seu endereço público.

Imutabilidade: uma vez que um bloco, ou seja, dado/informação é inserido no blockchain, não é possível realizar alterações.

Transparência: o blockchain garante visibilidade do princípio ao fim quando se trata do envio de bens, uma vez que cada evento é registrado em forma de uma transação com dados rastreáveis.

Substituição dos sistemas EDI: os sistemas EDI (Intercâmbio Eletrônico de Dados) geralmente são baseados em pacotes de dados, que são transmitidos em intervalos de tempo predeterminados e não em tempo real. Com o uso da blockchain, os dados são atualizados regularmente e assim atingem todos os membros da rede com mais agilidade.

Redução de custos: economia de tempo e custos na gestão da cadeia de abastecimento ao reduzir a papelada presente em vários processos ao longo da cadeia de valor.

Acuracidade no rastreamento: os dados trocados entre os atores logísticos são confiáveis, e essa acuracidade permite uma melhor tomada de decisões para acelerar o trânsito das mercadorias.

Eliminação de erros e erradicação de fraudes: com a garantia de transparência e rastreabilidade das transações é possível identificar em qual momento houve erro e assim tomar decisões para eliminá-los. Além disso, o fato da rede não permitir alteração em dados já validados e criptografados impossibilita a existência de fraudes.

Apesar das vantagens apontadas, ainda existe uma certa desconfiança devido à complexidade de seu funcionamento, além de algumas desvantagens, como:

Tecnologia complexa e alto custo: devido a necessidade de máquinas com alto poder de processamento para validar as transações e solucionar os algoritmos.

Regulamentação: ainda existe pouca ou nenhuma regulamentação dessa tecnologia em alguns países, como o Brasil, principalmente com relação ao uso de criptoativos, porém com o avanço do conhecimento sobre ela e sua utilização pelas empresas, este cenário deve mudar.

Desafios de implementação: essa tecnologia ainda é inovadora e depende da aceitação das empresas para desenvolver estratégias internas para viabilizar sua implementação em ambientes empresariais. Além disso, o custo operacional também pode ser elevado, considerando fatores como desenvolvimento, treinamento, segurança e manutenção.

Gasto energético: a mineração em alguns casos não é algo sustentável, já exige que muitas máquinas estejam ligadas para solucionar o algoritmo para obter a recompensa fornecida pelo protocolo a cada transmissão de bloco.

Armazenamento: o crescimento de algumas blockchains pode superar a capacidade dos discos rígidos (HDs), com isso existe o risco de perder nós caso fique muito grande, impedindo que usuários baixem e armazenem o mesmo.

Velocidade: dependendo do tipo de aplicação e complexidade do processamento as transações podem ser lentas, exigindo muito tempo para validação e execução dos dados.

Aplicações

As redes blockchain, apesar de serem comumente associadas às moedas digitais, possuem aplicações importantes nas indústrias. Essa expansão do uso da rede está acontecendo devido ao aumento da necessidade de transparência dentro da cadeia de suprimentos e maior preocupação com segurança e privacidade de dados e transações.

Logística

O rastreamento aprimorado e a transparência de dados fornecida pela tecnologia blockchain facilitam na identificação de falhas ao longo dos processos logísticos. Com isso, as empresas podem tomar as decisões necessárias para corrigir essas falhas e reduzir os custos. Além disso, toda informação armazenada em um sistema blockchain é acessível para todos os membros da rede em tempo real, o que garante maior visibilidade, agilidade e integração de dados dos membros da cadeia.

A tecnologia blockchain contribui para o rastreamento e criptografia de dados ao longo de toda a cadeia logística e suas variações:

1. Fornecedor: geração de código RFID com informação do produto;
2. Produtor: geração de QR code para rastreabilidade;
3. Distribuidor: escolha de um fornecedor 3PL para armazém e distribuição do item;
4. Serviços 3PL: executa as especificações definidas na escolha do fornecedor 3PL;
5. Vendedor: atualização de dados por pedido com base em BI;
6. Loja: adaptação de pedidos de acordo com promoções e especificações de venda;
7. Cliente: escaneia o QR code para verificar a informação do item desde sua origem até o ponto de venda.

Exemplos:

Transporte marítimo: em 2019, duas das maiores empresas de transporte do mundo, a Mediterranean Shipping Co (MSC) e a CMA CGM, aderiram à plataforma baseada em blockchain TradeLens, desenvolvida pela maior empresa de logística do mundo Maersk e a gigante de tecnologia IBM.

A TradeLens tem como principal objetivo otimizar as relações comerciais por meio do Blockchain com expectativa de redução de até 70% no tempo dos procedimentos burocráticos. Essa redução é viabilizada através da interligação de exportadores, linhas de navegação, operadores portuários e terminais, transporte terrestre e autoridades alfandegárias com acesso em tempo real aos documentos aduaneiros e os conhecimentos de embarque.

Além da redução de papeis, que representavam 20% dos custos, a tecnologia de contrato inteligente e a integração de cloud, IoT e os dados coletados por sensores permitem o rastreamento de containers, e variáveis como controle de temperatura e peso. Outra vantagem proporcionada pela plataforma é a geração de insights para a operação.

Pode-se ver um vídeo explicativo (Inglês) de como é aplicado pela Maersk e IBM em suas operações logísticas marítimas: neste link

Reabastecimento de aviões: a empresa Gazpromneft Aero finalizou teste com o sistema Smart Fuel, baseado em blockchain. Essa plataforma reduz o tempo de processamento de pagamentos de 4 a 5 dias para 15 segundo e já foi utilizada em mais de 100 voos regulares. A rapidez do processo, antes realizado por meio de preenchimento de pedido e espera de todo o fluxo de processamento, é viabilizada por meio da solicitação de reabastecimento, o pagamento e a troca de documentos contábeis realizados em aplicativos instalados em tablets em poder de pilotos e operadores de reabastecimento. Além disso, os dados da plataforma são sincronizados com uma mala de voo eletrônica da companhia aérea e com o sistema de contabilidade de combustível de aviação da Gazprom (responsável pelos caminhões de combustível), garantindo que o reabastecimento e a de troca de informações sejam totalmente automatizados e em tempo real.

Uso Administrativo

Nesse cenário, existem os contratos inteligentes (“smart contracts”), que constituem um algoritmo que pode ser integrado à blockchain para facilitar, verificar ou negociar um acordo via contrato. Esses contratos são submetidos a um conjunto de condições aprovadas definidas pelos usuários participantes. Quando essas condições são atendidas, os termos do acordo são automaticamente cumpridos.

A empresa Genpact possui um serviço de finanças e contabilidade que utiliza contratos inteligentes baseados em blockchain para captar todos os termos e condições entre um cliente e uma organização para uma encomenda.

Outra funcionalidade administrativa é agilizar os pagamentos internacionais, uma vez que como o blockchain elimina intermediários, as transações acontecem em tempo real, com menos custos e sem perdera a segurança.

Uso no Varejo e manufatura

As cadeias de suprimentos podem ser rastreadas em todas as suas transações de forma consistente e segura para as partes interessadas, incluindo compradores e reguladores, Exemplo: rede de hipermercado Walmart adotou blockchain para aumentar o controle e rastreabilidade de produtos importados da indústria de alimentos.

Saúde

Com o blockchain é possível oferecer opções mais precisas e seguras de compartilhamento de dados de pacientes entre seguradoras, operadoras e médicos, ajudando a evitar fraudes na prestação de serviços de saúde.

Criptomoedas

Moedas virtuais que possuem blockchain como base. Ao utilizar uma blockchain as criptomoedas podem existir e serem utilizadas sem a necessidade de uma autoridade central. Isso reduz o risco, mas também elimina muitas das taxas de processamento e transação (exemplos: Bitcoin e Ethereum).

Tendências e desafios

A implementação de blockchain nas empresas e suas cadeias de suprimentos garante maior agilidade nos processos, segurança, acuracidade e transparência dos dados e maior confiança para promover a colaboração entre as empresas. Consequentemente, há uma redução em alguns custos (documentação e taxas financeiras, por exemplo), maior eficiência logística, melhor experiência ao cliente maior rentabilidade aos negócios.

Apesar dos desafios de implementação, tanto operacionais e financeiros, como culturais, o blockchain é uma tendência para esse e os próximos anos, já que tem provado ser uma tecnologia segura, eficiente e prática para quem disponibiliza e para quem recebe. Sua adoção também tem sido potencializada pelo aumento da necessidade de proteção dos dados, além da busca constante em otimizar as operações.

Além disso, espera-se um crescimento da Aliança do Blockchain no Transporte (ou BiTA – Blockchain in Transport Alliance), com incentivo a criação de padrões universais para eliminar as inconsistências administrativas e melhorar a visibilidade das mercadorias e a transparência dos processos deste setor.

Outra possível tendência é o uso em marketing: blockchain ads, que visa viabilizar uma plataforma de marketing digital gamificada, ou seja, um local em que consumidores possam ser recompensados ao realizarem tarefas de suas marcas favoritas, como o compartilhamento de anúncios em suas redes sociais em troca de moedas digitais. Com isso, as empresas poderiam reduzir os investimentos em links patrocinados para ter destaque nos servidores de busca e, ao mesmo tempo, atingir os consumidores com uma proposta de valor.

Entretanto, antes de colocar em prática ideias como a citada acima e as outras soluções apresentadas, é importante que as empresas realizem um planejamento de implementação de tecnologia blockchain adequado para obter os resultados esperados, visto que os desafios tecnológicos, organizacionais e regulatórios ainda existem. Porém, uma coisa é certa, as empresas que conseguirem superar esses desafios estarão mais preparadas para as novas demandas que irão surgir garantindo um posicionamento à frente de seus concorrentes.

Referências

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