Como a Blockchain Está Sendo Reconstruída para a Era Quântica

As redes de blockchain foram originalmente projetadas em torno de uma ideia aparentemente simples: distribuir um livro‑razão entre muitos computadores, vincular seus registros criptograficamente e tornar alterações não autorizadas proibitivamente difíceis. Essa base possibilitou o Bitcoin (BTC ) possível, mas não foi construída para suportar todos os pagamentos, aplicações financeiras, identidades digitais e fluxos de trabalho empresariais que os desenvolvedores agora imaginam.

Um estudo recentemente aceito na ICT Express¹ examina como a arquitetura de blockchain está evoluindo em resposta. Após a triagem de 830 documentos, os pesquisadores mantiveram 125 artigos que cobrem primitivas criptográficas, mecanismos de consenso, sistemas de escalabilidade, tecnologias de privacidade e riscos emergentes de segurança.

O panorama resultante não se resume apenas a blockchains mais rápidas. A indústria está gradualmente substituindo designs monolíticos por componentes especializados que podem processar transações, verificar resultados, preservar a privacidade e proteger registros contra ameaças em evolução. Essa transição pode determinar se a blockchain permanecerá uma tecnologia financeira especializada ou se tornará uma infraestrutura durável para uma economia digital muito mais ampla.

Por que as Blockchains de Primeira Geração Encontram Limites Estruturais

As blockchains tradicionais geralmente exigem que muitos nós repitam o mesmo trabalho. Essa redundância torna a rede difícil de manipular, mas também restringe a taxa de transferência e eleva os requisitos computacionais. À medida que a atividade aumenta, os usuários podem enfrentar taxas mais altas, tempos de liquidação mais longos e competição por espaço de bloco limitado.

Isso cria o conhecido trilema da blockchain: melhorar a escalabilidade sem enfraquecer materialmente a segurança ou a descentralização. Nenhuma arquitetura elimina totalmente esse trade‑off. Em vez disso, sistemas mais recentes dividem responsabilidades para que cada componente possa ser otimizado para uma tarefa específica.

Isso já é visível na expansão de protocolos de camada‑2 para escalabilidade do Ethereum (ETH ). Em vez de forçar a blockchain base a executar cada ação, os sistemas de camada‑2 processam a atividade separadamente e enviam dados compactados ou provas criptográficas para a rede subjacente.

O artigo identifica várias tecnologias que estão moldando esta próxima fase arquitetônica:

• Rollups de camada‑2 e canais de estado
• Blockchains modulares e sharding
• Execução paralela de transações
• Provas de conhecimento zero
• Sistemas criptográficos pós‑quânticos

Esses desenvolvimentos são frequentemente discutidos de forma independente. Sua maior importância torna‑se aparente quando são vistos como partes da mesma transição. A blockchain está se afastando de redes que fazem tudo e avançando para sistemas montados a partir de camadas interoperáveis de segurança, execução, liquidação e disponibilidade de dados.

Redes de Camada‑2 Deslocam o Trabalho da Cadeia Base

As redes de camada‑2 aumentam a capacidade sem exigir que a blockchain subjacente processe diretamente cada transação. Os rollups agrupam múltiplas transações, executam‑nas fora da camada base e publicam as informações ou provas resultantes de volta a ela. Os canais de estado permitem que os participantes troquem atualizações assinadas de forma privada e usem a blockchain principal principalmente para abrir ou fechar o canal.

Isso pode reduzir congestionamento e taxas, ao mesmo tempo em que mantém a conexão com a segurança da rede base. Também cria novas dependências. Os usuários devem considerar a confiabilidade do sequenciador, a segurança da ponte, os sistemas de prova, os controles de atualização e se a atividade ocorrida na segunda camada beneficia, em última instância, a rede subjacente.

A mudança pode ser vista no OP Stack, que separa funções como execução, liquidação, sequenciamento e disponibilidade de dados. Em uma entrevista recente ao Securities.io, a fundadora da Optimism, Jinglan Wang, descreveu como esta infraestrutura de blockchain modular permite que componentes individuais sejam configurados ou atualizados sem reconstruir toda a rede.

Isso é mais do que uma melhoria técnica. Uma infraestrutura padronizada poderia permitir que empresas implantem cadeias específicas de aplicação sem montar cada componente a partir de fornecedores diferentes. O desenvolvimento de blockchain começaria a se assemelhar à computação em nuvem, onde as organizações selecionam serviços de acordo com desempenho, segurança e requisitos regulatórios, em vez de construir toda a pilha por conta própria.

Blockchains Modulares Transformam a Arquitetura em um Mercado

Uma blockchain monolítica combina execução, consenso, liquidação e disponibilidade de dados em um único sistema. Uma blockchain modular separa algumas ou todas essas funções. Uma camada pode executar contratos inteligentes, outra pode disponibilizar dados de transação e uma terceira pode fornecer a liquidação final.

Essa divisão pode melhorar a eficiência porque cada camada é projetada em torno de uma carga de trabalho mais restrita. O sharding segue um princípio relacionado ao dividir o processamento e o armazenamento da rede em grupos menores que operam em paralelo. Os mecanismos de execução paralela avançam ainda mais ao identificar transações independentes que podem ser processadas simultaneamente.

O artigo compara as principais abordagens arquiteturais da seguinte forma:

A modularidade introduz seus próprios riscos. Se múltiplas camadas forem necessárias para concluir uma transação, o sistema como um todo será tão confiável quanto a interação entre elas. Uma falha na disponibilidade de dados, na ponte, na sequenciação ou na verificação de provas pode comprometer uma aplicação que, de outra forma, seria segura. Portanto, os investidores devem evitar assumir que uma taxa teórica de transação mais alta produz automaticamente uma rede mais robusta.

Provas de Conhecimento Zero Conectam Privacidade à Escalabilidade

Provas de conhecimento zero permitem que uma parte demonstre que uma afirmação é válida sem revelar a informação subjacente. Um usuário pode provar que uma transação segue as regras da rede ou que há fundos suficientes sem expor detalhes de cada conta.

Nos sistemas de blockchain, essa capacidade resolve dois problemas simultaneamente. Ela pode proteger informações sensíveis ao mesmo tempo em que permite que muitas transações off‑chain sejam representadas por uma prova compacta. zk‑SNARKs e zk‑STARKs são algumas das implementações mais conhecidas, embora a geração de provas exija consideráveis recursos computacionais e engenharia criptográfica cuidadosa.

As consequências vão além da privacidade em criptomoedas. Empresas não podem colocar informações confidenciais de clientes, dados médicos ou comerciais em um livro‑razão de leitura pública apenas porque ele é resistente a adulterações. A verificação que preserva a privacidade poderia permitir que organizações provem conformidade, identidade, propriedade ou validade de transações sem expor os dados usados para chegar a essas conclusões.

Isso torna a tecnologia de conhecimento zero uma ponte potencial entre a verificação pública e a confidencialidade institucional. A métrica importante não será apenas quantas transações a rede anuncia. O custo de geração de provas, o tempo de verificação, a interoperabilidade e a segurança da implementação ajudarão a determinar quais sistemas podem suportar adoção prática.

Computação Quântica Cria um Risco de Expiração Criptográfica

Os registros de blockchain são permanentes, mas os algoritmos criptográficos que os protegem não têm garantia de permanecer seguros indefinidamente. Muitas redes utilizam assinaturas digitais de curva elíptica para estabelecer propriedade e autorizar transações. Um computador quântico suficientemente avançado poderia, eventualmente, ameaçar os pressupostos matemáticos que sustentam essas assinaturas.

Isso não significa que os computadores quânticos já possam capturar ativos de blockchain em escala. Significa que as redes precisam de um caminho de migração credível antes que essa capacidade se torne realidade. O desafio é particularmente difícil para blockchains, pois endereços antigos, chaves públicas, contratos inteligentes e transações registradas permanentemente podem permanecer vulneráveis muito tempo depois da introdução de um novo algoritmo.

A transição já ultrapassou a teoria na cibersegurança convencional. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA finalizou os primeiros padrões pós‑quânticos e selecionou HQC como algoritmo de criptografia de backup. Desenvolvedores de blockchain devem agora considerar a agilidade criptográfica: a capacidade de substituir algoritmos sem fragmentar a rede, bloquear usuários de seus ativos ou invalidar softwares existentes.

O artigo discute abordagens baseadas em reticulado, baseadas em hash, baseadas em código e outras soluções pós‑quânticas. Cada uma introduz trade‑offs envolvendo tamanho de assinatura, computação, armazenamento e compatibilidade. Consequentemente, a estratégia vencedora pode não ser uma migração universal imediata. As redes poderiam primeiro identificar contas expostas, introduzir endereços opcionais resistentes a quantum e criar mecanismos para transferir ativos com segurança antes que assinaturas antigas se tornem vulneráveis.

A Competição Real Está Migrando de Cadeias para Pilhas

A implicação mais importante do artigo é que comparar blockchains apenas pelo número de transações por segundo está se tornando menos útil. O desempenho depende cada vez mais de uma pilha completa que pode incluir uma camada de execução, um sequenciador, um gerador de provas, um serviço de disponibilidade de dados, uma ponte, uma rede de liquidação e um sistema de chaves criptográficas.

Isso altera a forma como os investidores devem avaliar o setor. Uma rede pode atrair atividade sem criar valor duradouro para seu token. Uma camada mais rápida pode depender economicamente de outra rede para liquidação. Um sistema modular pode ganhar flexibilidade ao introduzir riscos de governança e interoperabilidade. As alegações de segurança quântica também podem ser incompletas se carteiras, pontes, validadores ou endereços legados continuarem usando criptografia vulnerável.

As plataformas mais fortes provavelmente serão aquelas que combinam desempenho técnico com governança confiável, migração segura, ferramentas para desenvolvedores e compatibilidade com requisitos regulatórios. A arquitetura está se tornando um produto, mas a confiabilidade operacional determinará se esse produto pode passar da experimentação para a infraestrutura crítica.

Investindo em Infraestrutura de Blockchain de Próxima Geração

A convergência do design modular de blockchain e da segurança quântica cria uma transição natural de ativos digitais para tecnologia empresarial. Investidores que buscam exposição ao mercado público podem considerar a IBM, embora ela deva ser vista como uma empresa de tecnologia diversificada e não como um puro player de blockchain.

O trabalho de blockchain da IBM é construído em torno do Hyperledger Fabric, uma estrutura permissionada de nível empresarial com componentes modulares, controles de identidade, canais privados e consenso configurável. Essas características estão alinhadas ao argumento do artigo de que implantações práticas devem equilibrar escalabilidade, privacidade, interoperabilidade, governança e segurança, em vez de maximizar uma única métrica.

A empresa também está desenvolvendo sistemas de computação quântica enquanto ajuda empresas a preparar sua infraestrutura existente para criptografia segura contra ameaças quânticas. O trabalho da IBM em segurança pós-quântica e agilidade criptográfica lhe confere relevância tanto para a oportunidade quanto para a ameaça discutidas no estudo.

Para os investidores, a tese não é que o blockchain se tornará uma fonte dominante de receita da IBM por si só. O argumento mais defensável é que empresas que adotam registros distribuídos, ativos digitais e sistemas seguros contra ameaças quânticas precisarão de integração, infraestrutura híbrida em nuvem, expertise em cibersegurança e suporte técnico de longo prazo. A IBM está posicionada ao longo desse processo mais amplo de modernização.

A Próxima Geração de Blockchain Será Medida pela Durabilidade

A inovação original do blockchain foi a capacidade de manter um registro compartilhado sem depender de um operador central. Seu próximo desafio é tornar esse modelo rápido, privado, interoperável, economicamente sustentável e seguro contra ameaças que ainda podem não ser práticas.

Redes de camada 2, componentes modulares, fragmentação, execução paralela e provas de conhecimento zero fornecem diferentes partes da resposta. A criptografia pós-quântica adiciona um requisito de longo prazo: as redes precisam ser capazes de mudar suas bases de segurança sem sacrificar a continuidade ou a propriedade do usuário.

O resultado não será necessariamente um único blockchain que supere todos os concorrentes. Um desfecho mais provável é um ecossistema de camadas especializadas conectadas por padrões compartilhados e provas criptográficas. Nesse ambiente, a infraestrutura mais valiosa pode ser a tecnologia que permite que os blockchains evoluam com segurança, e não simplesmente a cadeia que processa o maior número de transações hoje.

Referências:

¹ Khan, J., Khan, G. A., Alam, I., Khan, M. R., Sharma, S., Hussain, T., Khan, M. A., Prasuna, P. M., & Alghamdi, A. A. (2026). Arquiteturas de blockchain de próxima geração: um estudo aprofundado da inovação impulsionada por criptomoedas. ICT Express. https://doi.org/10.1016/j.icte.2026.09.006