1. Introdução: A Revolução Paradigmática dos Ativos Cripto Blockchain

Sob o impacto contínuo da onda digital, os Ativos Cripto Blockchain, como uma força tecnológica emergente, estão a remodelar a paisagem económica e social global de uma maneira sem precedentes. Blockchain, a tecnologia de livro-razão distribuído conhecida como a 'máquina da confiança', evoluiu desde a sua primeira proposta por Satoshi Nakamoto no whitepaper do Bitcoin em 2008, desde simplesmente apoiar moedas digitais até uma arquitetura técnica universal que abrange finanças, cadeia de abastecimento, saúde, assuntos governamentais e outros campos. Suas características principais, como descentralização, imutabilidade, consenso distribuído e execução automática de contratos inteligentes, romperam com o modelo tradicional de construção de confiança baseado em intermediários de terceiros, tornando possível que o valor flua diretamente, de forma segura e eficiente entre os nós da rede.

As criptomoedas, como a aplicação pioneira da tecnologia blockchain, foram pioneiras pelo Bitcoin. Com mecanismos de emissão e negociação descentralizados, desafiam o padrão tradicional dos sistemas de moeda fiduciária monopolizados pelos bancos centrais para emissão e regulamentação. Posteriormente, inúmeros projetos de criptomoedas como o Ethereum surgiram em rápida sucessão, enriquecendo a variedade de moedas digitais. Ao introduzir contratos inteligentes, construíram uma plataforma de inovação financeira aberta para desenvolvedores, dando origem às finanças descentralizadas (DeFi), tokens não fungíveis (NFT) e outros ecossistemas financeiros emergentes. Essas aplicações inovadoras têm atraído um grande número de investidores, empreendedores e entusiastas da tecnologia globalmente, impulsionando o valor de mercado total do mercado de criptomoedas a ultrapassar a marca de trilhões no seu auge, tornando-se uma força emergente no setor financeiro que não pode ser ignorada.

Na grande narrativa do Web3, os ativos cripto de blockchain desempenham um papel fundamental. O Web3 tem como objetivo construir uma internet descentralizada onde os utilizadores são verdadeiramente proprietários dos dados, têm controlo autónomo sobre a identidade e os ativos. O livro-razão distribuído da blockchain garante armazenamento de dados seguro e transparente, enquanto os ativos cripto funcionam como um meio de troca de valor e ferramentas de incentivo, apoiando o ciclo económico de todo o ecossistema.

De uma perspetiva societal, os ativos cripto da blockchain trazem um raio de esperança para a expansão da inclusão financeira. Globalmente, bilhões de pessoas ainda não têm acesso a serviços financeiros tradicionais como contas bancárias e apoio de crédito. Aproveitando a internet, os ativos cripto permitem que qualquer pessoa com um smartphone e conexão à internet participe em transações financeiras globais, facilitando remessas transfronteiriças, poupanças e investimentos, reduzindo as barreiras aos serviços financeiros e capacitando grupos economicamente desfavorecidos. Além disso, no âmbito do desenvolvimento sustentável, os ativos cripto da blockchain demonstram um valor único ao rastrear as emissões de carbono através de contratos inteligentes, apoiando o financiamento de projetos de energia verde, proporcionando novos caminhos tecnológicos e modelos econômicos para enfrentar as mudanças climáticas e promover o desenvolvimento verde.

2. Desconstruir a Fundação Técnica: Arquitetura Central e Avanço Inovador da Criptomoeda Blockchain

2.1 Arquitetura Técnica em Camadas

2.1.1 Camada de Dados: A estrutura do bloco e os carimbos de tempo garantem a rastreabilidade dos dados

A camada de dados da Blockchain é a base de toda a arquitetura técnica, armazenando dados numa estrutura em forma de cadeia. Cada bloco de dados contém o valor hash do bloco anterior, e os blocos são conectados em ordem cronológica através de apontadores de hash para formar uma cadeia de transações imutável. Tomando o Blockchain do Bitcoin como exemplo, um novo bloco é gerado aproximadamente a cada dez minutos, registando múltiplas informações de transações dentro desse período de tempo, como os endereços das partes envolvidas na transação, montantes das transações, etc. Esta estrutura em forma de cadeia proporciona uma rastreabilidade natural aos dados, permitindo que qualquer transação seja rastreada consultando o seu histórico completo através dos hashes dos blocos.

Um carimbo de data/hora é outro elemento-chave da camada de dados, marcando o tempo exato de criação de cada bloco. O carimbo de data/hora não é apenas uma base importante para a sequência de transações, mas também aprimora a credibilidade e a resistência à adulteração dos dados. Nos cenários de aplicação dos contratos inteligentes do Ethereum, os carimbos de data/hora podem ser usados para determinar o tempo de execução dos contratos, o tempo de chegada dos fundos e muito mais. Por exemplo, em protocolos descentralizados de empréstimos financeiros, informações-chave como termos do empréstimo e tempos de reembolso dependem de carimbos de data/hora para definição precisa, garantindo a proteção dos direitos e interesses tanto dos mutuários quanto dos credores. Qualquer tentativa de adulterar os horários das transações será facilmente detectada devido a alterações nos valores de hash.

2.1.2 Camada de Rede: Rede P2P e Mecanismo de Consenso Garantem Verificação Descentralizada

A camada de rede da Blockchain é construída sobre a tecnologia P2P (peer-to-peer), onde os nós estão interligados para formar uma estrutura de rede distribuída. Nesta rede, não há servidor centralizado, e cada nó participa igualmente na transmissão, verificação e armazenamento de dados, aumentando significativamente a resistência do sistema a ataques e tolerância a falhas. Na rede Litecoin, nós de todo o mundo comunicam entre si via o protocolo P2P para manter coletivamente a operação estável da blockchain. Mesmo se alguns nós falharem ou forem atacados, outros nós ainda podem funcionar normalmente, garantindo a operação ininterrupta de toda a rede.

O mecanismo de consenso é o núcleo da camada de rede, que resolve o problema de como alcançar consenso na geração de novos blocos entre numerosos nós num ambiente distribuído. Tomando o mecanismo de prova de trabalho (PoW) adotado pelo Bitcoin como exemplo, os nós (mineiros) competem pelo direito de registar novos blocos resolvendo problemas matemáticos complexos. Apenas o nó que primeiro encontra um valor de hash que satisfaça as condições pode adicionar o novo bloco à blockchain e receber a correspondente recompensa em Bitcoin. Este mecanismo garante a segurança e descentralização da blockchain, mas também tem problemas como alto consumo de energia e baixa velocidade de processamento de transações. Para superar essas deficiências, novos mecanismos de consenso como a prova de participação (PoS) e a prova de participação delegada (DPoS) surgiram. Na blockchain EOS, é utilizado o mecanismo DPoS. Os utilizadores que detêm moedas EOS votam em 21 super nós, e estes super nós revezam-se para gerar novos blocos, melhorando significativamente a eficiência de processamento de transações e reduzindo o consumo de energia.

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2.1.3 Camada de Contrato: Os contratos inteligentes alcançam a execução automatizada de regras

A camada de contrato é uma inovação chave da tecnologia Blockchain que a distingue dos livros-razão distribuídos tradicionais, sendo principalmente composta por contratos inteligentes. Os contratos inteligentes são códigos pré-escritos e implantados na Blockchain, definindo digitalmente os direitos e obrigações de todas as partes. Uma vez que as condições predefinidas são cumpridas, as operações correspondentes serão executadas automaticamente sem a necessidade de intervenção de terceiros. Na plataforma Ethereum, os contratos inteligentes são amplamente utilizados em várias aplicações descentralizadas (DApps). Por exemplo, em projetos de financiamento coletivo descentralizado, os contratos inteligentes podem definir condições como o objetivo de angariação de fundos e prazo final. Quando a angariação de fundos atinge o montante alvo e o prazo expira, os fundos serão transferidos automaticamente para a parte do projeto; se o objetivo não for alcançado, os fundos serão automaticamente reembolsados aos investidores. Todo o processo é aberto, transparente, com resultados de execução rastreáveis, evitando eficazmente os riscos de confiança e erros humanos que podem ocorrer nos modelos tradicionais de financiamento coletivo.

As linguagens de programação de contratos inteligentes são diversas, como o Solidity usado pela Ethereum, o WebAssembly (Wasm) usado pela EOS, etc. Estas linguagens de programação são completas de Turing, capazes de suportar a escrita de lógica de negócios complexa, fornecendo aos desenvolvedores um amplo espaço para inovação e promovendo a aplicação profunda e o desenvolvimento inovador da blockchain em vários campos, como finanças, cadeia de suprimentos e Internet das Coisas.

2.2 Avanço na Tecnologia Principal

2.2.1 Criptografia Assimétrica: Dupla Proteção da Proteção de Privacidade e Autenticação de Identidade

A tecnologia de criptografia assimétrica é a pedra angular da segurança da informação e verificação da identidade do usuário no sistema de ativos cripto em blockchain. Ela usa um par de chaves, a saber, chaves públicas e privadas. A chave pública pode ser distribuída publicamente para criptografar informações, enquanto a chave privada é mantida com segurança pelo usuário para descriptografar informações e assinaturas digitais. Tomando as transações de Bitcoin como exemplo, quando o usuário A transfere para o usuário B, A usa a chave pública de B para criptografar as informações da transação. Somente B possuindo a chave privada correspondente pode descriptografar e obter os detalhes da transação, garantindo a confidencialidade do conteúdo da transação durante a transmissão e prevenindo o roubo de informações por terceiros.

Em termos de verificação de identidade, as assinaturas digitais desempenham um papel importante. Os utilizadores utilizam as suas chaves privadas para assinar informações de transação, e o destinatário ou outros nós podem verificar a autenticidade da assinatura através da chave pública do utilizador. Se a verificação da assinatura passar, prova que a transação foi efetivamente iniciada pelo utilizador e não foi adulterada, prevenindo eficazmente problemas de repúdio de transações e roubo de identidade. Nas chamadas de contratos inteligentes Ethereum, os utilizadores precisam de utilizar as suas chaves privadas para assinar as instruções de chamada. O contrato inteligente verificará a assinatura antes da execução e apenas executará a operação correspondente se a verificação passar, garantindo a segurança e fiabilidade da execução do contrato inteligente.

2.2.2 Evolução do Algoritmo de Consenso: Equilibrando Eficiência e Segurança de PoW para DPoS

Como uma das tecnologias centrais da blockchain, o algoritmo de consenso reflete a busca contínua pelo equilíbrio entre eficiência e segurança. Nos primeiros dias, o Bitcoin adotou o algoritmo de consenso PoW, onde os nós competem para resolver problemas matemáticos complexos para obter o direito de registrar transações. Embora este método garanta um alto grau de descentralização e segurança, ele vem com um alto custo de energia e uma velocidade lenta de processamento de transações. O Bitcoin confirma um bloco a cada 10 minutos em média, com apenas cerca de 7 transações processadas por segundo, tornando difícil atender às necessidades de aplicações comerciais em grande escala.

Para melhorar a eficiência, surgiu o algoritmo Proof-of-Stake (PoS). O algoritmo PoS determina o direito de contabilidade com base na quantidade e no tempo de retenção da criptomoeda detida pelo nó. Quanto mais moedas forem detidas e quanto mais tempo passar, maior a probabilidade de ser selecionado para contabilidade. Comparado ao PoW, o PoS reduz o consumo de energia porque não requer uma grande quantidade de poder computacional para cálculos matemáticos. No entanto, o PoS também enfrenta problemas como 'os ricos ficam mais ricos' e distribuição inicial de moedas injusta, o que pode levar a um certo grau de risco de centralização.

O Delegated Proof of Stake (DPoS) é uma otimização adicional baseada em PoS. Tomando o blockchain EOS como exemplo, sob o mecanismo DPoS, os usuários que possuem moedas EOS votam para selecionar um certo número (como 21) de super nós, que se revezam para empacotar transações e gerar novos blocos. Isso aumenta significativamente a velocidade de processamento de transações, com a EOS teoricamente capaz de processar milhares de transações por segundo, ao mesmo tempo que reduz a barreira de entrada, permitindo que mais usuários comuns participem da governança da rede por meio de votação, alcançando um bom equilíbrio entre eficiência e descentralização.

2.2.3 Árvore de Merkle e Provas de Conhecimento Zero: Melhorar a eficiência e privacidade da validação de dados

A árvore de Merkle é uma estrutura de dados eficiente usada para verificar rapidamente a integridade dos dados na blockchain. Gera um valor de hash para cada bloco de dados no conjunto de dados como um nó folha, depois combina valores de hash adjacentes em pares, calcula novamente o valor de hash para formar um novo nó pai, e assim sucessivamente até que o valor de hash raiz seja gerado. Na blockchain do Bitcoin, cada bloco contém uma raiz de Merkle. Através da árvore de Merkle, os nós só precisam verificar o valor de hash da raiz de Merkle para rapidamente confirmar a integridade de todos os dados de transação dentro desse bloco. Por exemplo, quando um nó precisa verificar se uma transação existe em um determinado bloco, só precisa calcular os valores de hash ao longo do caminho da árvore de Merkle do nó folha até o valor de hash raiz. Se o valor de hash raiz calculado corresponder à raiz de Merkle no bloco, isso prova que a transação existe e não foi adulterada, melhorando significativamente a eficiência e precisão da verificação de dados.

A prova de conhecimento zero é uma tecnologia que comprova a veracidade de certos factos sem revelar conteúdo de dados específicos. Na aplicação de ativos cripto de blockchain, é principalmente utilizada para proteger a privacidade do utilizador. Tomando o ativo cripto Zcash como exemplo, a prova de conhecimento zero permite aos utilizadores comprovar a legitimidade das transações à rede (como ter fundos suficientes, fontes de transação em conformidade, etc.) sem revelar informações sensíveis como montantes de transação, endereços de transação de ambas as partes, etc. Isso permite ao Zcash proteger a verificabilidade da transação ao mesmo tempo que maximiza a privacidade do utilizador, proporcionando um ambiente de negociação mais seguro e anónimo para utilizadores que se concentram na proteção da privacidade, e expandindo os limites de aplicação da blockchain no campo da proteção da privacidade financeira.

3. Cenários de aplicação multidimensionais: A expansão ecológica de ativos cripto de blockchain

3.1 Reconstrução disruptiva no setor financeiro

3.1.1 DeFi (Finanças Descentralizadas): Empréstimo automatizado, mineração de liquidez remodelando serviços financeiros

O DeFi, como a aplicação pioneira de ativos cripto de criptografia de blockchain no campo financeiro, está desafiando o layout do sistema financeiro tradicional com seu modelo financeiro inovador. As plataformas de empréstimos descentralizadas representadas pelo Compound realizam a automação e a desintermediação do processo de empréstimo através de contratos inteligentes. Na plataforma Compound, os usuários só precisam depositar ativos cripto na piscina de empréstimos para obter rendimentos correspondentes de acordo com o algoritmo da plataforma; os mutuários podem dar como garantia uma certa quantidade de ativos criptografados para pedir emprestado os fundos necessários de acordo com as taxas de juros de mercado em tempo real. Todo o processo de empréstimo não requer a participação de intermediários financeiros tradicionais, como bancos, reduzindo significativamente os custos de transação e os custos de tempo.

A mineração de liquidez é outro destaque inovador no ecossistema DeFi. Tomando as exchanges descentralizadas (DEX) como a Uniswap como exemplo, os usuários fornecem pares de criptomoedas (como ETH-USDT) para as pools de liquidez para fornecer liquidez ao mercado, ganhando assim uma parte das taxas de negociação e recebendo tokens de mineração de liquidez (como UNI) distribuídos pela plataforma. Esse mecanismo não apenas incentiva os usuários a participarem ativamente na formação de mercado, melhora a eficiência e profundidade da negociação de criptomoedas, mas também cria um novo modelo de renda para investidores. De acordo com as estatísticas, durante o pico do mercado DeFi, o rendimento anualizado de alguns projetos de mineração de liquidez atingiu vários centenas ou até milhares de pontos percentuais, atraindo um grande número de investidores de criptomoedas em todo o mundo, levando o valor total bloqueado (TVL) no DeFi ao pico em 2021, ultrapassando 250 bilhões de dólares americanos, demonstrando o forte apelo de mercado e a vitalidade inovadora do DeFi.

3.1.2 Pagamentos transfronteiriços: Liquidação em tempo real com base em blockchain reduz os custos de transação

No sistema tradicional de pagamento transfronteiriço, devido ao envolvimento de várias instituições financeiras intermediárias, os fundos precisam fluir camada por camada entre diferentes contas bancárias, resultando em taxas de transação elevadas e tempos de processamento longos. A taxa média de remessa transfronteiriça é tão alta quanto 5% - 10% do valor da transação, e os fundos geralmente levam de 3 a 5 dias úteis para chegar. Os ativos cripto da Blockchain trouxeram mudanças revolucionárias aos pagamentos transfronteiriços. Tomando o XRP da Ripple como exemplo, sua rede de pagamento transfronteiriço baseada em Blockchain, usando o XRP como moeda intermediária de ponte, permite a troca rápida e transferências transfronteiriças entre diferentes moedas fiduciárias. Quando os usuários iniciam pagamentos transfronteiriços, os fundos são transferidos instantaneamente na rede Blockchain na forma de XRP, e ao atingir o destino, são trocados pela moeda fiduciária local, com todo o processo levando apenas alguns minutos e as taxas de transação significativamente reduzidas para uma fração dos métodos tradicionais.

Além disso, a tecnologia de livro-razão distribuído da blockchain torna as informações de transações de pagamento transfronteiriças publicamente transparentes e rastreáveis. Cada transação é registrada na blockchain, e tanto o pagador quanto o beneficiário podem consultar o status da transação em tempo real, resolvendo efetivamente os problemas de assimetria de informações e opacidade de transações nos pagamentos transfronteiriços tradicionais. Isso não só melhora a segurança e credibilidade dos pagamentos transfronteiriços, mas também traz soluções de pagamento mais eficientes e convenientes para o comércio internacional, remessas globais e outros campos, promovendo o processo de integração financeira global.

3.2 Desenvolvimento Sustentável e Governança Global

3.2.1 Digitalização do Mercado de Carbono: A plataforma Nori acompanha a negociação de créditos de carbono por meio da blockchain

No esforço global para enfrentar as mudanças climáticas, a digitalização do mercado de carbono tornou-se uma iniciativa-chave, com a plataforma Nori sendo um representante típico. A Nori utiliza a tecnologia blockchain para construir um mercado de negociação de créditos de carbono transparente e eficiente, com o objetivo de incentivar empresas e indivíduos a participar de ações de redução de emissões de carbono. Na plataforma Nori, os créditos de carbono existem em formato digital, sendo que cada crédito representa o direito de remover uma tonelada de dióxido de carbono da atmosfera. Esses créditos de carbono são registrados, negociados e rastreados na blockchain por meio de contratos inteligentes.

Quando empresas ou indivíduos implementam projetos de redução de carbono, como investir em energia renovável, adotar tecnologias de produção de baixo carbono, etc., após certificação de terceiros, podem obter créditos de carbono correspondentes e vendê-los a compradores com demanda de compensação de carbono. Após os compradores adquirirem créditos de carbono, suas informações de transação serão registradas na blockchain, garantindo a autenticidade, unicidade e rastreabilidade dos créditos de carbono, prevenindo eficazmente a venda duplicada e o comportamento fraudulento dos créditos de carbono. Até 2023, a plataforma Nori facilitou a negociação de milhares de toneladas de créditos de carbono, atraindo a participação de muitas empresas conhecidas e organizações ambientais, desempenhando um papel positivo na promoção dos objetivos globais de redução de carbono.

3.2.2 Transparência do Bem-Estar Público: O livro distribuído permite rastreabilidade do fluxo de fundos de doação

O setor da assistência pública sempre enfrentou uma crise de confiança, com a transparência na utilização de fundos doados e o rastreamento do seu paradeiro a tornarem-se o foco da atenção pública. A tecnologia de registo distribuído de ativos cripto de encriptação blockchain fornece uma solução eficaz para este problema. Tomando a plataforma The Giving Block como exemplo, permite aos doadores utilizar criptomoedas como Bitcoin e Ethereum para doações de caridade. O processo de doação é registado na blockchain, e o fluxo de cada fundo é claro e rastreável.

Quando os doadores doam para projetos de caridade, as informações da transação são transmitidas para vários nós na rede blockchain, formando um registo imutável. Depois de a organização de caridade receber os fundos doados, o uso dos fundos, incluindo a compra de materiais, pagamento de despesas, etc., também será registado na blockchain. Os doadores podem usar o navegador blockchain para rastrear em tempo real o uso e destino dos fundos doados, garantindo que os fundos sejam realmente usados para o bem público. Este modelo de doação transparente aumenta a confiança dos doadores nas organizações de caridade, promove o desenvolvimento saudável da assistência pública, atrai mais participação pública em doações de caridade e fornece um forte apoio para resolver problemas sociais e promover a justiça e equidade social.

3.3 Ativos Digitais e Metaverso

3.3.1 Ecologia NFT: Um Novo Paradigma para Direitos de Autor e Negociação de Arte Digital

NFT (token não fungível) como uma aplicação inovadora de criptomoeda de criptomoeda no campo de ativos digitais, trouxe um novo paradigma para a confirmação de propriedade e negociação de obras de arte digitais. Tomando CryptoPunks como exemplo, este é um dos primeiros projetos NFT baseados na blockchain Ethereum. Cada CryptoPunk é uma imagem digital única com aparência e atributos distintos. Estas obras NFT são confirmadas na blockchain através de contratos inteligentes, e cada NFT tem um identificador único que representa a propriedade da obra de arte digital pelo seu proprietário.

Em termos de negociação, plataformas de negociação de NFT como a OpenSea fornecem aos utilizadores locais de negociação convenientes. Os utilizadores podem comprar e vender livremente obras de arte digitais NFT na plataforma, e o processo de negociação é executado automaticamente através de contratos inteligentes de blockchain, garantindo a segurança, transparência e imutabilidade das transações. Por exemplo, a obra do famoso artista digital Beeple 'Everydays: The First 5000 Days' foi leiloada na casa de leilões Christie's na forma de um NFT e acabou por ser vendida por um preço elevado de $69.34 milhões, estabelecendo um novo recorde no mundo da negociação de arte digital, demonstrando plenamente o enorme valor e potencial dos NFTs no mercado de arte digital. Os NFTs não só conferem um valor de propriedade único às obras de arte digitais, mas também proporcionam novos modelos de receita económica para os criadores digitais, inspirando vitalidade e inovação na criação de arte digital.

3.3.2 Economia de Jogos em Cadeia: Projetos como Aavegotchi incentivam a construção de um loop fechado de mundo virtual através de tokens

A economia do jogo de cadeia é um campo emergente que combina ativos de criptografia de blockchain com a indústria de jogos, e o projeto Aavegotchi é líder nesse campo. Aavegotchi é um jogo de cultivo NFT alimentado por DeFi baseado no protocolo Aave, onde os jogadores podem adotar e nutrir seu Aavegotchi de estimação virtual no jogo. Esses animais de estimação existem na forma de NFTs, com atributos e valor únicos.

No mundo do jogo Aavegotchi, os jogadores obtêm recursos e recompensas no jogo ao apostar ativos cripto, como itens para alimentar animais de estimação e pontos de experiência para evoluir os animais de estimação. Além disso, os jogadores podem ganhar o token nativo do jogo, GHST, ao participar em várias atividades dentro do jogo, como explorar o mundo virtual e completar tarefas. O GHST pode ser usado no jogo para comprar itens virtuais, evoluir animais de estimação e também pode ser negociado em bolsas de ativos cripto externas, conectando efetivamente o mundo virtual com a economia real. Esse mecanismo de incentivo de token estabelece um ecossistema econômico virtual auto-suficiente, onde os jogadores investem tempo e energia no jogo para receber recompensas econômicas, estimulando ainda mais o entusiasmo dos jogadores e impulsionando o desenvolvimento da economia de jogos em blockchain, trazendo novos modelos de negócios e oportunidades de desenvolvimento para a indústria de jogos.

4. Desafios e Riscos: Gargalos Tecnológicos e Dilemas Regulatórios

4.1 Limitações ao Nível Técnico

4.1.1 Desafio de escalabilidade: A limitação de throughput constrange aplicações de grande escala

O principal desafio que os Ativos Cripto da Blockchain enfrentam ao nível técnico é a questão da escalabilidade, com limitações de débito a restringir severamente a adoção generalizada. Tomando o Bitcoin como exemplo, como a primeira criptomoeda, o seu uso do mecanismo de consenso Proof of Work (PoW) garante a descentralização e a segurança da rede, mas tem um desempenho fraco na capacidade de processamento de transações. A Blockchain do Bitcoin gera um novo bloco aproximadamente a cada 10 minutos, com o tamanho de cada bloco limitado a cerca de 1MB, resultando no Bitcoin ser capaz de processar apenas cerca de 7 transações por segundo (TPS). Em contraste, o gigante tradicional de pagamentos Visa tem uma capacidade de processamento de transações de até 24.000 transações por segundo, enquanto o PayPal pode atingir 193 transações por segundo. Uma lacuna tão significativa faz com que o Bitcoin pareça inadequado em cenários de pagamentos diários em larga escala, lutando para atender às demandas de transações de alta frequência e alto volume globalmente, limitando a sua expansão de aplicação em áreas de pagamento mainstream.

Como uma plataforma pioneira para contratos inteligentes, a Ethereum também está profundamente preocupada com problemas de escalabilidade. A velocidade de processamento de transações da Ethereum é de cerca de 15-20 transações por segundo. Durante o boom de NFT e o surto de aplicações DeFi em 2021, os problemas de congestionamento da rede foram particularmente graves. Um grande número de usuários interage simultaneamente com contratos inteligentes, transações de NFT e outras operações, causando o aumento das taxas de transação na rede Ethereum. As taxas para algumas transações complexas podem até atingir dezenas de dólares. Muitas transações de pequeno valor são atrasadas ou canceladas devido à incapacidade de pagar altas taxas, impactando significativamente a experiência do usuário e prejudicando o desenvolvimento adicional do ecossistema Ethereum.

4.1.2 Controvérsia sobre o consumo de energia: Explorar o impacto negativo do mecanismo de PoW no ambiente e soluções alternativas

O processo de mineração de criptomoeda blockchain com base no mecanismo de consenso PoW tem gerado ampla controvérsia sobre o consumo de energia. Sob o mecanismo PoW, os mineradores precisam competir pelo direito de registrar novos blocos realizando continuamente cálculos matemáticos complexos, o que requer uma grande quantidade de recursos de computação e energia elétrica. De acordo com dados do Centro de Finanças Alternativas de Cambridge (CCAF) da Universidade de Cambridge, o consumo anual de eletricidade da rede Bitcoin excede o de muitos países, como Argentina e Holanda, com um consumo anual estimado de cerca de 121,36 terawatt-horas. Esses dados não apenas pressionam o fornecimento global de energia, mas também vão contra a atual defesa global do desenvolvimento sustentável.

O elevado consumo de energia também traz problemas ambientais, tais como as emissões de carbono. Devido à concentração de muitas explorações mineiras de Bitcoin em áreas com baixos custos de energia, mas principalmente provenientes de fontes de energia fóssil tradicionais, como a China (antes dos ajustes das políticas relevantes), Cazaquistão, etc., uma grande quantidade de carvão, gás natural e outros combustíveis fósseis são queimados durante o processo de mineração, levando a um aumento das emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, que têm um impacto negativo nas mudanças climáticas globais. Para resolver este problema, a indústria da blockchain explora ativamente soluções alternativas, sendo o mecanismo de Prova de Participação (PoS) uma escolha popular. A Ethereum completou com sucesso a transição de PoW para PoS em 2022. Sob o mecanismo PoS, os validadores obtêm o direito de registar transações com base na quantidade de criptomoeda que possuem e na duração das suas participações, sem necessidade de uma extensa competição computacional, reduzindo assim o consumo de energia em mais de 99% e melhorando significativamente a eficiência energética e a amizade ambiental da rede blockchain. Além disso, novos mecanismos de consenso, como Prova Delegada de Participação (DPoS) e Tolerância a Falhas Bizantinas Prática (PBFT), continuam a emergir, otimizando questões de consumo de energia em diferentes graus e fornecendo novos caminhos técnicos para o desenvolvimento sustentável das criptomoedas da blockchain.

4.2 Desafios Regulatórios e de Conformidade

4.2.1 Vácuo Legal: Desafios de Coordenação Global na Definição dos Atributos de Ativos Cripto e Políticas Fiscais

Numa escala global, os Ativos Cripto enfrentam o dilema de uma definição de estatuto legal confusa e de uma coordenação difícil das políticas fiscais. Atualmente, não há consenso entre países sobre a classificação legal dos Ativos Cripto. A Comissão de Negociação de Futuros de Commodities dos EUA (CFTC) considera criptomoedas como o Bitcoin como commodities, enquanto a Comissão de Valores Mobiliários dos EUA (SEC) determina se certas criptomoedas são valores mobiliários com base no teste de Howey. A União Europeia define Ativos Cripto como uma 'representação digital de valor', não sendo moeda legal, mas pode ser usada como meio de troca. Esta classificação legal inconsistente resulta em Ativos Cripto enfrentando diferentes padrões regulatórios e riscos legais em diferentes países e regiões.

A política fiscal também enfrenta desafios de coordenação global. As transações de ativos cripto são caracterizadas por transações transfronteiriças e anonimato, o que torna a gestão fiscal mais difícil. Alguns países tratam as transações de ativos cripto como ganhos de capital para efeitos fiscais, como os Estados Unidos que aplicam imposto sobre ganhos de capital em transações de ativos cripto, com taxas de imposto baseadas no período de detenção e no nível de rendimento; enquanto outros países as tratam como rendimentos ordinários para efeitos fiscais, como o Reino Unido, que tributa os lucros das transações de ativos cripto à taxa de imposto sobre o rendimento. Além disso, nas transações transfronteiriças, como evitar a dupla tributação e prevenir a arbitragem fiscal tornou-se uma questão urgente a ser abordada. Devido à falta de um mecanismo de coordenação fiscal internacional unificado, os investidores e profissionais de ativos cripto precisam lidar com políticas fiscais complexas e em constante mudança ao operar em diferentes países e regiões, aumentando os custos de conformidade e as incertezas legais.

Risco de manipulação de mercado: manipulação de preços de NFT e vulnerabilidades frequentes de contratos inteligentes DeFi

O rápido desenvolvimento do mercado de ativos cripto também trouxe riscos de manipulação de mercado, com a manipulação de preços de NFT e vulnerabilidades de contratos inteligentes DeFi sendo comuns. No mercado de NFT, devido à falta de mecanismos eficazes de descoberta de preços e regulamentação, alguns projetos se envolvem em manipulação séria de preços. Alguns criadores de NFT ou partes do projeto criam a ilusão de negociação ativa através da auto-negociação, negociação falsa, etc., inflam os preços de NFT e atraem investidores desinformados. Por exemplo, em alguns projetos de NFT, equipes de projeto controlam várias contas e realizam transações a preços elevados entre si, elevando os preços dos NFT a níveis artificialmente altos. Depois que investidores comuns seguem o exemplo e compram, eles vendem para obter lucro, causando uma queda acentuada nos preços dos NFT e resultando em perdas significativas para os investidores.

O setor DeFi é assolado por vulnerabilidades em contratos inteligentes, tornando-se um alvo importante para manipulação de mercado e ataques de hackers. Em 2022, a Slope Finance, um projeto DeFi na blockchain Solana, foi atacada por hackers que exploraram vulnerabilidades em contratos inteligentes, roubando aproximadamente $3.7 milhões em ativos criptografados. Em 2023, o protocolo Nexera DeFi também foi hackeado por hackers que roubaram aproximadamente $1.8 milhões em ativos digitais devido a vulnerabilidades em contratos inteligentes. Essas vulnerabilidades não apenas resultam em perdas de ativos dos usuários, mas também minam a confiança do mercado, afetando o desenvolvimento estável do ecossistema DeFi. A complexidade e a natureza resistente a adulterações dos contratos inteligentes tornam difícil repará-los uma vez que as vulnerabilidades são descobertas, permitindo que os atacantes transfiram rapidamente os ativos e causem perdas irreparáveis, destacando a urgência de fortalecer auditorias de segurança e supervisão de projetos DeFi.

5. Perspetivas Futuras: Integração de Tecnologia e Coconstrução Ecológica

5.1 O Desenvolvimento Sinérgico de Web3 e Metaverso

5.1.1 Rede de Aperfeiçoamento Semântico: A tecnologia SemNFT resolve os desafios de armazenamento e verificação de ativos digitais

No processo de desenvolvimento colaborativo de Web3 e do metaverso, o armazenamento e verificação de ativos digitais tornaram-se desafios-chave. A tecnologia SemNFT surgiu para fornecer soluções inovadoras para este problema. Embora os NFTs tradicionais dotem ativos digitais com etiquetas de identidade únicas, enfrentam desafios de armazenamento trazidos pelo custo permanente de dados da blockchain. Soluções de armazenamento fora da cadeia ou centralizadas também apresentam riscos de segurança.

SemNFT é uma estrutura descentralizada inovadora que integra serviços de middleware de oracle blockchain. Na parte off-chain, a compressão de dados e a extração de recursos são realizadas através do treino de modelos autoencoder, convertendo matrizes de ponto flutuante em inteiros para reduzir eficazmente o espaço de armazenamento de dados. Na parte on-chain, os NFTs são cunhados a partir das matrizes de inteiros e armazenados e geridos na blockchain, alcançando a identificação única e o rastreamento de propriedade de ativos digitais dentro do sistema de contabilidade descentralizado. Tomando a coleção de arte digital como exemplo, os artistas podem cunhar as suas obras como NFTs usando a tecnologia SemNFT e armazená-las na blockchain. Quando os colecionadores verificam a propriedade das obras, não precisam de depender de ligações externas para obter metadados e podem verificar diretamente através das informações na blockchain, evitando o problema da falha de verificação devido à expiração da ligação ou adulteração de dados, garantindo a autenticidade da arte digital e a fiabilidade da propriedade, estabelecendo uma base sólida para a preservação e circulação a longo prazo de ativos digitais no metaverso.

5.1.2 Economia de Interação de Realidade Virtual: A Tecnologia de Abandono de Cripto 3D Capacita a Experiência de Metaverso Personalizada

O encanto central do Metaverso reside em proporcionar aos utilizadores uma experiência virtual imersiva e personalizada. A tecnologia 3D Crypto-dropout desempenha um papel importante neste campo, promovendo o desenvolvimento da economia interativa virtual-real. Nos projetos do Metaverso Web3 impulsionados pela blockchain, o Conteúdo Gerado pelo Utilizador (UGC) é um elemento importante na construção de um mundo virtual rico. No entanto, os editores de UGC existentes enfrentam desafios na garantia da singularidade do conteúdo e no equilíbrio entre a precisão do modelo e a dificuldade de modelagem.

A tecnologia 3D Crypto-dropout garante a singularidade dos modelos gerados ao fazer hash das informações do utilizador e controlar o processo de geração do modelo 3D com unidades de desistência únicas para cada utilizador. Tomando a construção de imóveis virtuais no metaverso como exemplo, quando os utilizadores utilizam um editor com a tecnologia 3D Crypto-dropout para criar casas virtuais, o sistema irá gerar estruturas de construção únicas, estilos de decoração, etc., com base nas informações únicas do utilizador, garantindo a singularidade de cada propriedade virtual no metaverso e evitando a homogeneização. Além disso, essa tecnologia utiliza algoritmos de IA para auxiliar na geração de modelos, reduzindo a complexidade da modelagem 3D e permitindo que utilizadores comuns criem facilmente cenas virtuais complexas e requintadas, aumentando o envolvimento e a criatividade do utilizador na construção do metaverso. Essas propriedades virtuais únicas no mercado imobiliário virtual atraem mais utilizadores para a negociação devido às suas características únicas e personalizadas, promovendo a prosperidade do sistema económico do metaverso e alcançando uma integração profunda entre o mundo virtual e a economia real.

5.2 A dupla força da política e da tecnologia

5.2.1 Moeda Digital do Banco Central (CBDC): O Caminho de Convergência da Moeda Soberana e da Tecnologia Blockchain

Na onda digital global, a Moeda Digital do Banco Central (CBDC), como produto da integração da moeda soberana e da tecnologia blockchain, está gradualmente a tornar-se o foco da indústria financeira. O CBDC é emitido e regulado pelos bancos centrais de vários países, com o objetivo de satisfazer as necessidades que os sistemas financeiros tradicionais não conseguem atender, melhorar a eficiência de pagamento, reduzir custos, aumentar a segurança e as capacidades de anticontrafação. Comparado com as moedas tradicionais, o CBDC, baseado na tecnologia de livro-razão distribuído da blockchain, tem características como descentralização, programabilidade e rastreabilidade, que podem reduzir eficazmente os custos de intermediários em pagamentos transfronteiriços, aumentar a velocidade das transações e melhorar a transparência e segurança das transações.

Tomando o projeto piloto do RMB digital da China como exemplo, o RMB digital adota um sistema de operação de duas camadas de "banco central - banco comercial", utilizando tecnologia blockchain para alcançar liquidação e compensação em tempo real, reduzindo os custos intermediários entre bancos centrais e bancos comerciais e melhorando a eficiência da emissão de moeda. Em cenários de pagamento no varejo, os usuários podem fazer pagamentos convenientes através de carteiras de RMB digital, com informações de transações registradas em tempo real na blockchain, rastreáveis e à prova de adulteração, prevenindo efetivamente os riscos de pagamento. Ao mesmo tempo, a programabilidade do RMB digital permite que ele realize funções avançadas, como contratos inteligentes e pagamentos automatizados, fornecendo amplo espaço para inovação financeira. Em termos de cooperação internacional, os bancos centrais de vários países estão explorando ativamente a aplicação do CBDC em pagamentos transfronteiriços, como o projeto Multilateral Central Bank Digital Currency Bridge (mBridge), com o objetivo de conectar e circular de forma eficiente as moedas digitais de diferentes bancos centrais através da tecnologia blockchain, promovendo o processo de integração financeira global.

5.2.2 Interoperabilidade entre Cadeias: O protocolo de interoperabilidade entre os ecossistemas Cosmos e Polkadot quebra barreiras

Com a ampla aplicação da tecnologia Blockchain, a interoperabilidade entre diferentes Blocos tornou-se um gargalo chave para o desenvolvimento da indústria. O avanço nos protocolos de cross-chain dos ecossistemas Cosmos e Polkadot traz um vislumbre de esperança para resolver este problema. A interoperabilidade Blockchain refere-se à capacidade de diferentes Blocos interagirem, partilharem informações e ativos. Atualmente, Blocos como Bitcoin e Ethereum são independentes entre si, formando silos de informação, que impedem a expansão e inovação das aplicações Blockchain.

O Polkadot afirma ser uma plataforma Web3, utilizando uma arquitetura de cadeias paralelas e cadeias de retransmissão para alcançar a interoperabilidade entre blockchains. A cadeia de retransmissão é o blockchain principal do Polkadot, com seu ativo nativo como DOT, usado para governança e Staking; as cadeias paralelas podem conectar-se facilmente à cadeia de retransmissão, sendo que cada cadeia paralela possui suas próprias características típicas, como governança e tokens. Ao conectar-se à cadeia de retransmissão, os tokens de uma cadeia paralela podem ser enviados facilmente para outra cadeia paralela, alcançando a interoperabilidade entre várias cadeias. Embora o Polkadot suporte apenas 100 cadeias paralelas diferentes, tem certas limitações, mas está a criar pontes para permitir que blockchains estabelecidos, como o Bitcoin e o Ethereum, interajam com o ecossistema do Polkadot.

Cosmos, desenvolvido pela empresa de software Tendermint, tem como objetivo criar um hub onde todas as blockchains Tendermint podem interagir. O protocolo de consenso Tendermint Cosmos, o framework de desenvolvimento Cosmos SDK e o protocolo de interconexão IBC são vistos como as três principais inovações tecnológicas no campo da blockchain. Entre eles, o protocolo de interconexão IBC abriu uma nova porta para os projetos ecológicos da Cosmos, permitindo a transferência de ativos e troca de informações entre diferentes blockchains dentro do ecossistema. Por exemplo, a Terra, uma cadeia de aplicativos baseada na Cosmos, cuja stablecoin UST já ocupou uma posição significativa no mercado de criptomoedas, agora pode se conectar com outras redes blockchain através do protocolo IBC, permitindo aos usuários enviar e receber ativos entre cadeias, promovendo a prosperidade do ecossistema Cosmos. No futuro, espera-se que a Cosmos e a Polkadot desenvolvam ainda mais e até criem conjuntamente pontes intercadeias para alcançar total interoperabilidade com mais blockchains em grande escala, construindo um ecossistema blockchain mais aberto e inclusivo.

6. Estudo de Caso: Caminho Técnico e Perspetivas de Mercado de Projetos Típicos

6.1 Bitcoin: A Base da Moeda Descentralizada

O Bitcoin, como pioneiro dos ativos cripto criptografados da blockchain, mudou profundamente o cenário financeiro global desde o seu surgimento em 2009 com seu sistema monetário descentralizado e arquitetura tecnológica inovadora. O caminho técnico do Bitcoin baseia-se em um registro distribuído descentralizado, garantindo a consistência e segurança dos registros de transações entre nós na rede através do mecanismo de consenso Proof of Work (PoW). Na rede Bitcoin, cada nó possui uma cópia completa do registro, e as informações de transações são vinculadas em blocos em ordem cronológica para formar um registro histórico imutável.

Do ponto de vista do desempenho de mercado, o Bitcoin demonstrou um forte potencial de crescimento de valor ao longo da última década. Apesar das bruscas flutuações de preço, a tendência de longo prazo mostra uma tendência significativa de alta. Tomando o período de 2010 a 2024 como exemplo, o preço do Bitcoin disparou de alguns centavos inicialmente para dezenas de milhares de dólares, com um valor de mercado que ultrapassou a marca do trilhão de dólares, tornando-se o foco da atenção dos investidores globais. O sucesso do Bitcoin reside não apenas em suas funções de armazenamento de valor e transacionais como um novo tipo de moeda digital, mas também em sua pioneira financeira descentralizada, estabelecendo uma base sólida para o desenvolvimento de projetos de blockchain subsequentes, indicando o enorme potencial da tecnologia de blockchain no setor financeiro para a descentralização, o aumento da eficiência das transações e a garantia da segurança da informação.

6.2 Ethereum: Expansão Ecológica da Plataforma de Contrato Inteligente

O Ethereum tem uma importância significativa no desenvolvimento da blockchain. Foi lançado em 2015 e introduziu pela primeira vez contratos inteligentes no campo da blockchain, construindo uma plataforma de desenvolvimento de aplicativos descentralizados abertos (DApp). O núcleo técnico do Ethereum está na sua linguagem de programação de contratos inteligentes Turing-complete, Solidity. Os desenvolvedores podem usar esta linguagem para escrever vários contratos inteligentes complexos, realizando lógica de negócios automatizada e transferência de valor. Isso expande os cenários de aplicação do Ethereum, desde transações simples de moeda digital até finanças, cadeia de suprimentos, jogos, redes sociais e outros campos.

No mercado, a Ethereum atraiu um grande número de desenvolvedores e projetos em todo o mundo com seu ecossistema rico. Em 2024, o número de DApps na Ethereum excede dezenas de milhares, cobrindo várias áreas quentes como finanças descentralizadas (DeFi), tokens não fungíveis (NFT), organizações autônomas descentralizadas (DAO) e muito mais. Projetos DeFi como Uniswap e Aave floresceram na Ethereum, alcançando negociação descentralizada, empréstimos, mineração de liquidez e outros serviços financeiros; projetos NFT como CryptoPunks e Bored Ape Yacht Club criaram mercados únicos de propriedade e negociação de ativos digitais na Ethereum, impulsionando o desenvolvimento inovador em arte digital, colecionáveis e outros campos. O sucesso da Ethereum demonstra que a tecnologia blockchain não só pode realizar a emissão e negociação de moedas digitais, mas também construir ecossistemas de aplicativos complexos através de contratos inteligentes, trazendo novas oportunidades e mudanças para a economia global e o desenvolvimento social, inspirando mais desenvolvedores e empreendedores a inovar e explorar no campo da blockchain.

6.3 Solana: Competição TPS e Inovação DeFi de Blockchain Público de Alto Desempenho

Solana, como uma cadeia pública emergente de alto desempenho, rapidamente se destacou no mercado de blockchain desde o seu lançamento em 2020, graças às suas excelentes capacidades de processamento de transações e baixos custos de transação. As vantagens técnicas da Solana são principalmente refletidas no seu mecanismo de consenso único e design de arquitetura subjacente. Adota uma combinação de mecanismo de consenso Proof of History (PoH) e Proof of Stake (PoS), gerando carimbos de data/hora através do algoritmo PoH para fornecer verificação sequencial para transações, melhorando significativamente a velocidade de processamento de transações. Teoricamente, pode atingir o processamento de até 65.000 transações por segundo (TPS), superando em muito cadeias públicas tradicionais como o Bitcoin e o Ethereum.

Em termos de aplicações de mercado, a Solana fez progressos significativos nos campos DeFi e NFT. No setor DeFi, projetos na Solana como Serum e Raydium construíram plataformas de negociação descentralizadas eficientes, proporcionando uma experiência de negociação de baixa latência e baixo custo que atraiu uma grande quantidade de usuários e fundos. No setor NFT, a Solana, com seu alto desempenho e baixas taxas, tornou-se uma escolha popular para projetos NFT. Projetos NFT como Solana Monkey Business e Degenerate Ape Academy ganharam ampla atenção e sucesso no ecossistema Solana. O desenvolvimento da Solana demonstra a viabilidade da tecnologia blockchain na busca de alto desempenho e baixos custos, fornecendo novas ideias e direções para lidar com os desafios de escalabilidade da blockchain e impulsionar a expansão da tecnologia blockchain em aplicações comerciais em larga escala.

Conclusão

Olhando para o futuro, a profunda integração da blockchain com IA e a Internet das Coisas dará origem a novos paradigmas de negócios. Na integração da blockchain e da IA, as poderosas capacidades de processamento de dados e análise da IA fornecerão serviços de execução de contratos inteligentes mais precisos e previsão de riscos para a blockchain; a blockchain, por sua vez, pode fornecer à IA fontes de dados confiáveis e ambientes operacionais seguros, garantindo a segurança do treinamento e aplicação de modelos de IA. Como uma tecnologia emergente revolucionária e forma econômica com grande potencial, os ativos cripto da blockchain precisarão superar os gargalos por meio de inovação tecnológica, aproveitar orientações políticas razoáveis, capturar tendências de integração setorial e, assim, desempenhar um valor maior na transformação econômica e social global, criando um futuro digital melhor para a humanidade.