Whitepaper Blockchain e IoT - aplicações e iniciativas v0.7 · Blockchain e Iinternet das coisas:...

Sumário1 Introdução .................................................................................... 1

2 Tendências ................................................................................... 6

2.1 Aplicações de Blockchain em IoT 5..................................... 6

2.2 Iniciativas ................................................................................ 12

3 Desafios ........................................................................................ 21

4 Comentáriosfinais..................................................................... 29

5 Autores.......................................................................................... 31

6 Referências.................................................................................. 32

Blockchain e Iinternet das coisas: Aplicações e Iniciativas 2

IntroduçãoA Internet das Coisas (IoT) nasce da interconexão entre dispositivos

dotados de computação embarcada e unicamente identificados através

da infraestrutura existente da Internet, oriunda da oferta de conectividade

avançada de dispositivos, sistemas e serviços que vai além da comunicação

M2M, atendendo uma variedade de protocolos, domínios e aplicações

(Höller et al., 2014).

A IoT exige um novo mindset para os atores, uma vez que (i) seus recursos

proprietários (ex.: sensores e atuadores) deixariam de estar confinados

ao seu próprio negócio, (ii) os dados gerados por esses recursos seriam

livremente disponibilizados para terceiros e (iii) eles poderiam cooperar

entre si para aumentar a produtividade, evitando duplicação de recursos e

investimentos associados (Oliveira, 2015).

A tecnologia Blockchain pode ser entendida como “um sistema distribuído

de base de dados em log, mantido e gerido de forma compartilhada e

descentralizada (através de uma rede peer-to-peer, P2P), na qual todos os

participantes são responsáveis por armazenar e manter a base de dados.

01

BLOCKCHAIN E INTERNET DAS COISAS:

Aplicações e iniciativas.Rodrigo Lima Verde Leal


A tecnologia foi construída tendo em mente quatro principais

características arquiteturais: segurança das operações, descentralização

de armazenamento/computação, integridade de dados e imutabilidade de

transações”(Formigoni et al., 2017).

Por um lado, essas tecnologias ainda estão numa fase de grande entusiasmo

e com projeções que provavelmente não são realistas. Ambas as tecnologias

estão sob os holofotes da mídia especializada devido à grande expectativa

do mercado nas suas respectivas capacidades de suportar a criação de

novos modelos de negócio a partir da combinação de novas tecnologias.

A Figura 1 mostra que tanto Blockchain, quanto IoTestão no que a empresa

de assessoria Gartner chama de “pico das expectativas infl acionadas”. De

fato, o interesse por ambos os tópicos tem crescido nos últimos anos em

todo o mundo (Gráfi co 1).

Figura 1 Hype Cycle de Tecnologias Emergentes. Fonte: Gartner (2016)


Gráfico1 Interesse ao longo do tempo dos tópicos IoT e Blockchain no Brasil. Fonte: elaboração própria a partir do Google Trends

Por outro lado, tanto IoT quanto Blockchain são parte de uma revolução

dos conceitos de como as plataformas são defi nidas e utilizadas, passando

de uma infraestrutura técnica para um habilitador de ecossistemas, criando

a fundação para novos modelos de negócio que criarão as pontes entre

humanos e tecnologias (Gartner, 2016b).

Dentro desses ecossistemas dinâmicos, as organizações precisam entender

e redefi nir suas estratégias de forma proativa para criar modelos de negócio

baseados em plataformas, fazendo com que (i) as tecnologias sejam parte

integral dos funcionários, de seus parceiros e da experiência de seus

clientes, bem como (ii) os objetos inteligentes façam cada vez mais parte da

experiência humana e dos ecossistemas digitais (ibid).

Este whitepaper é parte de uma série planejada pelo CPqD e tem por objetivo

específi co apresentar qual é a relação entre Blockchain e IoT. Está dividido

da seguinte forma. A seção “Tendências” mostra as principais aplicações

potenciais de Blockchain na IoT e algumas iniciativas relacionadas a isso.

Gráfico1 Interesse ao longo do tempo dos tópicos IoT e Blockchain no Brasil.


A seção “Desafios” mostra os principais pontos de atenção que devem ser

levados em consideração no desenho e na implementação de soluções que

integrem as duas tecnologias. Finalmente, a seção “Comentáriosfinais”

apresenta as conclusões.


TendênciasAplicações de Blockchain em IoT

Na IoT, independente do setor da economia, a tecnologia Blockchain pode

proporcionar uma forma de rastrear a história única de cada dispositivo,

registrando a troca de dados entre ele e outros dispositivos, serviços web

e usuários humanos. Pode também permitir que dispositivos inteligentes

se tornem agentes independentes que conduzem de forma autônoma

uma variedade de transações. Vários exemplos de aplicação podem ser

identificados, tais como:

— monitoramento remoto de ativos de elevado valor para verificar, por exemplo, se estes estão sendo usados corretamente;

— monitoramento, controle e autorização de solicitação de determinado equipamento para reposição de alguma peça ou matéria prima (máquina de lavar solicitando sabão, por exemplo); e

— controle de identidade dos dispositivos IoT para registro e controle de acesso lógico à diferentes aplicações.

Outros exemplos de aplicação envolvendo mais de um setor também

podem ser pensados. A tecnologia Blockchain pode ser aplicada em projetos

estruturantes, que envolveriam diferentes atores de uma cadeia de valor,

tais como:

— monitoramento e rastreamento de uma cadeia de produção (p.ex.: fabricação de automóveis, produção de vinhos, produção de equipamentos de informática, dentre outros);

— sistema de gestão de logística reversa de diferentes produtos (p.ex.: produção de medicamentos, produtos eletroeletrônicos e seus resíduos); e

— sistemas de gestão e controle da distribuição de venda de produtos sob regime regulatório forte (p.ex.: medicamentos de uso controlado, procedência de carne e alimentos orgânicos).

022.1


Em suma, as aplicações para IoT tem potencial para usufruir dos benefícios

que a tecnologia Blockchain traz consigo, resumidos na Tabela 1.

Benefício DescriçãoTransações confiáveis, rápidas e sem intermediário

Reduz ou mesmo elimina o risco da desconfiança entre as partes e custos de transação.

Usuários com poderes Usuário controla todas as suas transações e informações

Dados de alta qualidade Os dados da Blockchain intrinsecamente são completos, consistente, precisos e amplamente disponíveis no momento que forem necessários.

Duráveis, confiáveis e amplamente disponíveis

Ausência de ponto único de falha.

Processos íntegros Confiança que tudo será executado conforme as regras pré-definidas sem intermediários.

Transparência e imutabilidade Todas as transações podem estar disponíveis publicamente e não podem ser alteradas ou ainda apagadas dos registros.

Simplificação do ecossistema Um único livro de registro é criado, reduzindo a desordem e complicações.

Tabela 1 Benefícios potenciais da Blockchain na IoT


À medida que o número de dispositivos conectados cresce de milhões para

bilhões, e governos e corporações correm para melhor controlar dispositivos

e dados, uma nova estratégia tecnológica será necessária para construir

soluções de baixo custo que levem em consideração

privacidade e autonomia.

Como mostra a Figura 2, novos modelos de negócio guiarão estas soluções

na direção de economias digitais efi cientes e na criação de valor de forma

colaborativa, ao mesmo tempo em que serão criados experiência de

usuários e produtos melhorados

Figura 2 Regras, diretrizes e princípios da IoT (IBM Institute of Business Value, 2015)


No nível mais abstrato, as próprias redes podem se tornar autônomas

suplantando sistemas já estabelecidos e que hoje dependem de uma

autoridade centralizadora, como, por exemplo, a troca de informação

sensível e serviços de auto-instalação e auto-updatede de software em

dispositivos (ibid). Nesse sentido, qualquer solução IoT descentralizada

deveria suportar: (i) mensagens P2P confi áveis, (ii) comunicação

intrinsecamente confi ável e (iii) autonomia descentralizada.

Numa visão de IoT descentralizada com sequência evolutiva (Figura

3), a Blockchaindeverá ser considerado o arcabouço que suportará o

processamento e coordenação das transações entre dispositivos. Neste

contexto, cada dispositivo gerencia seus próprios papéis e comportamentos,

resultando na Internet of Decentralized, Autonomous Things (ibid).

Figura 4 Características do gerenciamento e da computação dos serviços de compartilhamento baseados em Blockchain numa Cidade Inteligente (elaborado a partir de Sun et al., 2016)

Em linha com essa perspectiva evolutiva da IoT, uma Cidade Inteligente

é um bom exemplo de como combinar IoT e Blockchain. Os serviços de

compartilhamento baseados em Blockchain podem contribuir para as

cidades inteligentes.


A economia compartilhada,nesse caso, é um modelo econômico-social que

diversos setores da população podem utilizar para fazer uso compartilhado

de ativos subutilizados (Sun, 2016). Os cidadãos,objetos e utilities se

conectariam de forma transparente para compartilhar o status e a troca

desses ativos (Figura 1).

Nesse paradigma, as pessoas buscam confiança, ter acesso ao invés

de ter propriedade, confiabilidade dos serviços compartilhados e

segurança e privacidade.

As Instituições precisam de uma comunidade inteligente com governo

inteligente, parcerias, networking e governança transparentes, interconexão

dinâmica com as partes interessadas e estar protegidas de fraudes,

responsabilidades e prestadores de serviço desqualificados.

A computação precisa garantir acessibilidade e disponibilidade dos sistemas,

recursos de bases de dados inteligentes; sistemas de controle; interface,

computação inteligente; habitantes em rede e ciência em tempo real e

analíticos avançados.


Há seis elementos que que Blockchain ajudaria nos relacionamentos entre

pessoas, tecnologia e organizações: não depender da confi ança entre

os atores, transparência e privacidade, democratização, automação, ser

distribuído e segurança (ibid).

Figura 4 Características do gerenciamento e da computação dos serviços de compartilhamento baseados em Blockchain numa Cidade Inteligente (elaborado a partir de Sun et al., 2016)


Iniciativas

A Tabela 2 a seguir elenca, em primeiro lugar, um conjunto de propostas,

protótipos e provas de conceito apontadas na literatura como casos de uso

de Blockchain na IoT.

Como seria de se esperar, pesquisadores do assunto e desenvolvedores de

tecnologia remetem a gerenciamento de armazenamento de dados, gestão

de identidade e comércio de bens e dados.

A tabela apresenta também uma lista não exaustiva de ofertas comerciais

de plataformas de desenvolvimento de aplicações para IoT baseadas em

Blockchain, bem como de aplicações de negócio específicas.

2.2


Tabela 2 Usos de Blockchain na IoT

Um desses usos de Blockchain merece destaque por ter demonstrado

um aplicação prática ao mesmo tempo em que envolveu dois gigantes de

tecnologia, IBM e Samsung. Trata-se do projeto ADEPT, o qual resultou

em um sistema de mensageria peer-to-peer numa rede trust-less que

permite compartilhamento distribuído de dados e coordenação

autônoma entre dispositivos.

O sistema demonstrou competição por recursos em tempo real, acordos

entre dispositivos, pagamentos diretos entre eles ou apenas a permuta de

serviços e recursos dos mesmos.


Sua arquitetura envolveu TeleHash, BitTorrent e Ethereum e foi testada

em transações autônomas entre os seguintes atores: máquina de lavar

roupa, varejista, serviço de pós-venda e outros eletrodomésticos. A máquina

de lavar autônoma (i) solicitava e pagava o varejista pelo detergente, (ii)

notificava o dono e solicitava serviços de pós-venda e (iii) checava os termos

de garantia do equipamento.Esse projeto foi concluído e a IBM passou

a voltar seus esforços para o desenvolvimento e disseminação de outra

plataforma: Hyperledger (Allison, 2016).

Na categoria de produtos comercializados no mercado, a empresa

Blockchain of Things criou uma plataforma de software denominada

Catenis Enterprise™ que disponibiliza interfaces de serviços para construção

de aplicações de infraestrutura de ativos e mensagens em Blockchain.

Já a Chronicled oferece produtos para identificação de dispositivos IoT

e logs de dados (chips com criptografia embarcada para registro de

identidade, temperatura,vedação/violação e procedência). Estes dispositivos

são conectados na Blockchain pelo aprovisionamento com firmware e

identidade criptográficos, funcionando em plataformas públicas ou privadas,

incluindo Quorum, Ethereum e Hyperledger para o desenvolvimento de

aplicações de IoT e supply chain.


A eciotify cria contratos inteligentes que são a base de markeplaces

descentralizados para transações financeiras M2M por meio de

autenticidade dos dados, integridade do processamento e

segurança da transação.

A startup norte-americana Filament desenvolveu um sistema baseado em

hardware e software integrados que permite a formação autônoma de redes

mesh sem fio de longo alcance. Para substituir o papel de um ator central

que faz a resolução de endereços, como ICANN e servidores DNS, a empresa

utiliza um protocolo no qual “tabeliões” públicos ou privados podem atestar

a autenticidade dos nomes publicados dentro do sistema.

Seu sistema executa contratos inteligentes que tornam possível a

especificação das condições particulares sob as quais um dispositivo irá

interagir com outras entidades, como preço, prazo para ter acesso ou

cobrança por uso de determinada funcionalidade, sem precisar acionar um

serviço específico na nuvem.

A assinatura criptográfica e os headers do contrato inteligente são colocados

na rede Blockchain, pública ou privada, criando assim os recibos verificáveis

para atender obrigações contratuais.

A Guardtime possui um sistema denominado KSI que faz autenticação em

larga escala sem autoridade central. Seu foco está na garantia da integridade

dos dados nos dispositivos IoT, como seu sistema operacional.


Para a IoT, a IBM oferece a plataforma Hyperledger na forma de uma

infraestrutura baseada em Blockchain para que pares distribuídos

repliquem seus dados e validem as transações por meio de contratos

inteligentes seguros.

Para isso, une a plataforma Watson IoT para traduzir os dados para o

formato das APIs de contratos baseados em Blockchain, filtrando eventos e

enviando somente os dados solicitados nos contratos.

A alemã Modum é uma startup focada na combinação entre IoT e

Blockchainespecificamente para processos de supply chain. Para isso,

desenvolve sensores IoT que gravam condições ambientais

durante os embarques.

Quando há troca de propriedade entre os atores da cadeia logística, os

dados são coletados e checados com as condições estabelecidas nos

contratos inteligentes na plataforma Ethereum, sejam de clientes ou de

órgãos reguladores.

A riddle&code foca na identificação física e autenticação digital dos objetos

físicos. No primeiro caso, é feita validação de procedência e propriedade dos

objetos. No segundo caso é feita a garantia dos contratos não terem sido

manipulados, da origem dos mesmos e da sua validade, representando a

autoridade correta do signatário.


Para isso oferece a combinação de um tag embarcado em determinado

produto do cliente com um tokenmantido pelo proprietário, de forma a

garantir prova de procedência, propriedade e cumprimento de contratos.

Posicionam-se como agnósticos à plataforma Blockchain, podendo ser

Ethereum, Bitcoin ou qualquer outra.

A startup Stampery utiliza a infraestrutura tecnológica do Bitcoin e da

plataforma Ethereumpara garantir existência, integridade e atribuição

dos dados de seus clientes. Para isso, disponibiliza uma API para uso em

aplicações que permitam aos próprios dispositivos IoTterem seus firmwares

certificados e então provar sua integridade para seus pares, com o objetivo

de prevenir o sequestro de nós de redes mesh.

Outra empresa startup, a alemã Slock.it, comercializa diferentes aplicações

baseadas em objetos conectados que precisam ser identificados, receber

pagamentos e participar de acordos complexos, tais como fechaduras de

imóveis e tomadas de carga de veículos elétricos.

Seu sistema executa contratos inteligentes e está baseado na plataforma

aberta Ethereum. Um ponto interessante, não é somente querer posicionar-

se como uma forma das pessoas monetizarem seus ativos físicos e virtuais,

mas trazer junto uma visão de futuro no qual os ativos subtilizados – como

um apartamento fechado ou um computador ocioso durante a noite -

possam ser compartilhados com outros atores e, assim, ter uma

sociedade mais sustentável.


A Tieron é uma startup que oferece a desenvolvedores de aplicações

a possibilidade de ancorarem seus dados na Blockchain para provar

integridade e registrar data/hora de qualquer dado, arquivo ou processo. Os

dados capturados dos diferentes dispositivos conectados recebem prova de

registro na cadeia de blocos.

A startup tilepay oferece uma plataforma de software que permite aos seus

usuários o cadastro de seus dispositivos IoT e o controle do acesso aos

dados dos mesmos por terceiros. Trata-se de um marketplace sobre Bitcoin

que oferece micropagamentos, troca de dados e segurança e privacidade.

A lista apresentada não é exaustiva e combina atores com diferentes

posicionamentos, graus de maturidade e tamanho.

Há atores que focam apenas no hardware, outros no desenvolvimento de

aplicações de software ou na oferta de plataformas de desenvolvimento

de aplicações, outros na oferta de aplicações específicas já empacotadas

para determinado nicho e outros que atuam em todas as camadas

simultaneamente, com componentes próprios ou de terceiros.


A grande maioria dos atores ainda são startups, seja testando algum

conceito, ou já em rodadas mais avançadas de investimento. Há apenas uma

grande multinacional. Issodemonstra que há uma janela de oportunidade e

quanto o mercado ainda está aprendendo acerca das formas de combinar

os dois assuntos, o que corrobora o texto da Introdução.


DesafiosApesar de toda a expectativa da mídia especializada e da literatura técnico-

científica em torno da combinação de IoT e Blockchain, os benefícios

potenciais já mencionados trazem consigo uma série de desafios que

precisam ser corretamente endereçados.

A simplificação do ecossistema a partir de um único livro de registro traz

consigo um desafio anterior que não está relacionado a tecnologias.

A substituição de uma lógica de um ecossistema existente, formado por um

conjunto de atores, processos e sistemas legados, por outra lógica baseada

em Blockchain requer uma capacidade de articulação entre esses atores, e

eventualmente novos entrantes, que por sua vez deve estar baseadanuma

clara e inequívoca capacidade de gerar valor.

Em outras palavras, é preciso haver muita “desordem e complicações” no

ecossistema atual para justificar a criação de um novo. Caso contrário,

dificilmente esse novo ecossistema terá chance de sequer ser testado

no mercado. Não por acaso, a maioria das empresas listadas na seção

anterior são startups.

03


Outros benefícios potenciais são as transações confiáveis e a criação

de processos íntegros sem intermediários, visando reduzir o risco da

desconfiança entre as partes e custos de transação.

Novamente, aqui há um desafio de como criar na prática as novas regras

de consenso e garantir que as mesmas não possuam falhas (First

Partner, 2016). Se tudo será executado conforme regras pré-definidas

sem intermediários, que ator(es) do ecossistema cria(m) as regras e a partir

de que processo?

Uma rede IoTbaseada em Blockchain e completamente autônoma é uma

faca de dois gumes (Christidis e Devetsikiotis, 2016). Antes de implementar

um contrato inteligente na rede, a lógica precisa passar por uma verificação

cuidadosa e seu código precisa conter mecanismos seguros contra falha

para prevenir “ruas sem saída”, uma vez que nada pode ser

desfeito na rede (ibid).

Esses e os demais benefícios potenciais ainda estarão, no curto

prazo, contrabalançados por riscos, típicos de uma nova onda tecnológica,

como o fato de Blockchain ainda não ser uma tecnologia comprovada

no mercado para aplicação em casos de uso de IoT ou pré-IoT em larga

escala, por desconfianças técnicas em torno da escalabilidade, capacidade

e velocidade de validação de transações dos sistemas baseados em

Blockchain (FirstPartner, 2016).

Vale citar que questões de escalabilidade e desempenho tem sido alvo de

avanços, como pode ser verificado nos trabalhos de desenvolvedores de

Bitcoin-NG e Ethereum (Christidis e Devetsikiotis, 2016).


Há inda os riscos associados a ambientes regulatórios incertos ou restritivos

a determinado modelos de negócio inovadores e à volatilidade da

criptomoeda em ecossistemas que se baseiam em uma (First Partner, 2016).

Por exemplo, se ocorrer um erro na execução de um contrato inteligente

dentro de uma rede autônoma sem intermediários – como uma rede

Blockchain não permissionada – quem seria acionado juridicamente? Ou

então, se um ecossistema IoT estiver baseado numa criptomoedaaberta,

como Bitcoin ou Ether, e esta mesma sofrer uma grande variação no câmbio

para a moeda corrente, por exemplo, Reais, os valores das transações desse

ecossistema IoTtambém seriam afetados, mas não pela lógica do negócio

que originou o ecossistema, mas sim por variações externas.

É preciso haver legitimidade legal dos contratos inteligentes, o que por

sua vez exige integração dual, isto é, uma relação direta entre contratos

inteligentes e contratos do mundo real (ex.: CommonAccord e Legal

Markdown) e, além disso, o valor esperado dos ativos “tokenizados” precisa

ter alguma garantia no mundo real (Christidis e Devetsikiotis, 2016).

A proliferação de dispositivos IoT, conectados e fazendo transações

em diferentes ambientes em tempo real, traz desafios para os dados

em termos de segurança, privacidade, resiliência, armazenamento e

centralização (Atzori, 2017).

Tem surgido recomendações técnicas e legais para reduzir os efeitos

nocivos: (i) privacy-by-policy (proteger dados de divulgação acidental ou de

mau uso e promover escolhas informadas para o consumidor) e (ii) privacy-

by-desing (implementar privacidade ao longo do processo de engenharia de

forma proativa e preventiva).


Disso surge uma controversa (Atzori, 2017). Por um lado, o grande alcance

da IoT requer salvaguardas legais ao longo de qualquer fronteira geográfica.

Por outro lado, os reguladores ainda não harmonizaram suas diferenças

judiciais no nível global e não conseguem acompanhar o desenvolvimento

tecnológico e mercadológico. Por isso, há urgência em desenvolver novas

práticas de privacidade e arquiteturas distribuídas (Atzori, 2017).

A maioria das plataformas IoT estão baseadas num modelo centralizado

no qual agem como um broker ou hub controlador da interação entre

dispositivos, mas não é prático quando os dispositivos precisam trocar

dados entre eles de forma autônoma (Crosby et al., 2015). Esse requisito tem

levado a esforços na direção de plataformas descentralizadas e a tecnologia

Blockchain facilita isso com troca de dados confiável e segura ao mesmo

tempo em que guarda todos os registros.

Nessa arquitetura, Blockchain serve como um ledger geral, mantendo

os registros seguros de todas as mensagens trocadas entre dispositivos

inteligentes numa topologia IoT descentralizada, mas alguns riscos

permanecem (Crosby et al., 2015):

(i) mudança de comportamento de atores que precisam se acostumar com

o fato de que todas as transações eletrônicas estão seguras e completas –

os intermediários de hoje (como Visa e Mastercard no caso de cartões de

crédito) também mudaram seus papéis e responsabilidades, mantendo a

prestação de serviços relacionados a relacionamento com clientes;

(ii) escalar os serviços em estágios iniciais atualmente baseados em

Blockchain será um desafio;


(iii) esforço de bootstrapping para mover todos os contratos, documentos

e processos atuais para uma metodologia baseada em Blockchain envolve

tempo e custo;

(iv) regulação governamental num mundo de transações baseadas em

Blockchain, no qual os atores governamentais podem retardar a adoção

com a introdução de novas leis para monitorar e regular a indústria mirando

compliance;

(v) atividades fraudulentas devido ao uso de pseudônimos nas transação

baseadas em Blockchain, junto com a facilidade de movimentar valores, o

que requer mecanismos de monitoramento e ação contrária;

(vii) computação quântica poderia quebrar as chaves criptográficas

por força bruta em tempos razoáveis, minando uma força da tecnologia

Blockchain, que é a dificuldade de um único ator conseguir ter o poder

computacional para controlar o comportamento da rede.

Ainda na abordagem de aplicações descentralizadas e intensivas em dados,

sendo executadas em bilhões de dispositivos, a garantia da privacidade

permanece um desafio da IoT, uma vez que as “coisas” espalham dados

pessoais sensíveis e revelam comportamentos e preferências de seus donos.

Um estudo sobre esse tipo de abordagem descentralizada (Conoscenti et

al., 2016), conclui que há desafios em três aspectos: integridade, anonimato

e adaptabilidade. No primeiro deles, em redes novas, com poucos nós,

mineradores desonestos poderiam tomar conta da rede, caso consigam

uma parcela grande da capacidade computacional dessa rede (isto é, eles

seriam os principais executores de PoW e poderiam adulterar os dados).


Os autores sugerem que a abordagem mais segura é desenvolver

aplicações IoT sobre um Blockchain existente e estável, onde o PoW e uma

grande quantidade de mineradores honestos garantiriam a integridade e

impediriam que mineradores desonestos obtenham uma parcela grande da

capacidade computacional da rede.

O segundo aspecto, anonimato, não é garantido, mas apenas o

“pseudonimato”, o que pode não ser suficiente. Deve-se evoluir na direção

de soluções que reduzam a possibilidade de ligar dispositivos IoT aos seus

usuários a partir da identificação de padrões no comportamento dos dados.

Finalmente, o terceiro aspecto, adaptabilidade, traz consigo dois desafios.

Um deles é o fato de que à medida que o número de transações aumenta,

a Blockchain também aumenta, tornando custoso armazená-lo em

dispositivos IoT com recursos limitados.

Isso pode ser remediado separando a Blockchain da camada de aplicação,

assim os dispositivos IoT só precisam armazenar suas próprias transações.

O segundo desafio é o baixo throughput de transações devido à dificuldade

de fazer o PoW e ao tamanho máximo de um bloco, o que gera um tradeoff

entre escalabilidade e segurança. Isso pode ser remediado separando

aBlockchain da camada de aplicação, assim nem todas as operações da

camada de aplicação exigem uma transação na Blockchain. Entretanto, no

mundo IoT de bilhões de dispositivos, o ideal seria utilizar uma plataforma

escalável (ibid).


Outro estudo (Christidis e Devetsikiotis, 2016) sugere que as complicações

relacionadas à manutenção da privacidade podem ser mitigadas com chaves

para cada transação ou para cada contraparte, visando assim dificultar a

identificação de padrões de comportamento ou criar Blockchains específicos

para cada conjunto de transações em que há permissão dos pares verem, o

que aumenta os custos de coordenação.

Adicionalmente, a privacidade da transação em si (confidencialidade)

poderia usufruir de novos métodos, como criptografia homomórfica,

entretanto estes são intensivos em recursos, o que é complicado em

ambientes IoT com dispositivos com poucos recursos.

Em suma, quaisquer atores que desejem usufruir dos benefícios potenciais

que a combinação de Blockchain e IoT podem trazer, há diversos desafios

técnicos e não técnicos que precisam ser corretamente abordados em

qualquer projeto de implantação.Esses desafios podem ser colocados em

três categorias, conforme Tabela 3: tecnológicos, operacionais e

regulatórios, sendo que este último diz respeito a aspectos legais e de

conformidade (Bennett, 2016).

Categoria DesafiosTecnologia Escalabilidade, segurança (do

dispositivo, da Blockchain, das interfaces entre dispositivos e a Blockchain e entre a Blockchain e outros sistemas etc) e comportamento previsível conforme requerimento do caso de uso.

Operação Clareza do modelo de negócio, desejo e capacidade para redesenhar processos de negócio, acordo em torno de definições comuns acerca dos dados. Interface entre mundo real e mundo virtual.


Legal / conformidade Definição de responsabilidade sobre ações automáticas tomadas por dispositivos inteligentes. Definição de jurisdição em blockchains que cruzam fronteiras. Combinação entre advogados, criação de regras e qualidade da programação.

Tabela 3 Desafios de Blockchain e IoT


04 Comentários finaisEste documento mostrou que tanto a academia quanto as iniciativas

de mercado mostram que há diversas iniciativas que procuram testar e

aproveitar os benefícios do uso de Blockchain no contexto da IoT.

Benefícios como transações confiáveis, rápidas e sem intermediário,

usuários com poderes, transparência e imutabilidade e simplificação do

ecossistema, apenas para citar alguns, podem indicar um cenário futuro

em que IoT evolua para uma rede descentralizada em que cada dispositivo

gerencia seus próprios papéis e comportamentos.

Há propostas, protótipos e provas de conceito sendo testadas e diversas

plataformas de desenvolvimento e aplicações que combinam Blockchain

e IoT, entretanto há inúmeros desafios para comprovar os benefícios

esperados em larga escala. Esses desafios passam por desconfianças

técnicas em torno da escalabilidade e desempenho das redes IoT

baseadas em Blockchain, da garantia de segurança e privacidade das

pessoas, das “coisas” e das transações e também por aspectos regulatórios,

dentre outros.


Face os benefícios potenciais e os desafios técnicos e de negócio, uma

iniciativa que deseje combinar as duas abordagens deveria passar por

etapas: (i) um correto diagnóstico do modelo de negócio que se deseja

transformar, ou criar, para então, a partir do (ii) uso correto dos conceitos

de Blockchain e do mapeamento de pessoas, processos e tecnologias

existentes e novos, (iii) criar protótipos que testem o conceito em fases

de complexidade crescente, até (iv) atingir escalas maiores. Isso buscaria

reduzir o risco de realizar grandes investimentos, sem antes ter

certeza dos benefícios esperados, da complexidade para consegui-los e das

diferentes formas de combinar todos os elementos do ecossistema que se

deseja transformar.


05 AutoresRodrigo Lima Verde Leal

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela UNICAMP (1995),

especialização em Administração pela FGV-SP (2002) e mestrado em Política

Científica e Tecnológica pela UNICAMP (2007). Atualmente é especialista

da Fundação CPqD responsável pela formulação de propostas de projetos

de inovação tecnológica com parceiros industriais e governamentais.

Tem experiência na área de gestão da inovação e marketing de produto,

atuando principalmente nos seguintes temas: tecnologias de informação e

comunicação, modelos de negócio, design thinking, gestão de portfólio de

produtos e roadmaps tecnológicos.


06 ReferênciasAllison, Ian (2016). Filament evolving entire IoT space using Bitcoin blockchain. Disponível em: http://www.ibtimes.co.uk/filament-evolving-entire-iot-space-underwhelming-use-blockchain-1579096. 2016.

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Whitepaper Blockchain e IoT - aplicações e iniciativas v0.7 · Blockchain e Iinternet das coisas:...

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