Blockchain tecnologia de progresso e desafios

A tecnologia Blockchain tem avançado significativamente desde o surgimento do Bitcoin. Com o surgimento de novas aplicações, como jogos e NFTs, a indústria está constantemente explorando maneiras de aumentar a eficiência da tecnologia, especialmente no que diz respeito ao manuseio de alta carga e à oferta de latência em tempo real. As blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios principais: primeiro, é necessário alcançar uma alta capacidade de processamento enquanto se mantém baixa latência; segundo, garantir a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Ao abordar esses desafios, também deve-se manter a descentralização através da participação dinâmica e reconfiguração dos nós de validação.

Uma forma de alcançar uma alta taxa de transferência é usar protocolos de consenso baseados em DAG. Esses protocolos permitem que a blockchain processe simultaneamente um grande número de transações, sendo muito adequados para cenários de aplicação como jogos e NFTs. No entanto, os protocolos baseados em DAG podem resultar em atrasos de alguns segundos, o que representa um custo de tempo elevado para transferências comuns ou operações de jogos.

Por outro lado, os protocolos sem consenso mostram um grande potencial na redução de latência e na escalabilidade. Esses protocolos eliminam a necessidade de consenso, permitindo o processamento rápido de transações, sem a necessidade de uma ordenação total de transações independentes em processamento paralelo. No entanto, eles estão limitados a uma classe restrita de operações simples de bloco, o que limita os contratos inteligentes que podem ser implementados, e reconfigurar um conjunto de validadores dinâmico pode ser desafiador.

Apesar de estes métodos terem potencial, atualmente eles permanecem principalmente na fase de pesquisa acadêmica e ainda não foram amplamente aplicados em ambientes de produção. Existe um novo protocolo que combina consenso baseado em DAG e métodos sem consenso para alcançar o melhor dos dois mundos: latência em sub-segundos e um throughput contínuo de milhares de transações por segundo. Este protocolo cumpriu ambas as tarefas e manteve a capacidade de expressar contratos complexos sobre objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de validadores ao longo do tempo.

Método Híbrido Inovador

Este novo protocolo adota uma abordagem única, combinando os dois métodos mencionados acima. Para garantir a segurança na operação de ativos (objetos possuídos) que pertencem a um único proprietário, o sistema utiliza um protocolo de difusão consistente entre os validadores, resultando em uma latência inferior à do consenso. O protocolo depende apenas do consenso para lidar com contratos inteligentes complexos que operam em objetos compartilhados, ou seja, objetos que qualquer usuário pode alterar. Também suporta operações de manutenção da rede, como a definição de pontos de verificação e a reconfiguração de validadores. Ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado, essa nova estratégia oferece uma abordagem que atende a ambos os lados.

Processo de tratamento de transações

Neste novo protocolo, os utilizadores que possuem a chave privada criam e assinam transações dos utilizadores, para alterar os objetos que possuem, ou uma combinação dos objetos que possuem e dos objetos compartilhados. As transações são enviadas para cada nó de validação, que executa uma série de verificações de validade e segurança, assina-as e devolve as transações assinadas ao cliente. O cliente recolhe as respostas da grande maioria dos nós de validação para formar o certificado de transação, momento em que a transação pode ser considerada irreversível.

Após a montagem do certificado, ele será enviado de volta a todos os nós de validação, que verificarão sua validade e confirmarão o recebimento ao cliente. Se a transação envolver objetos exclusivos, o certificado da transação pode ser processado e executado imediatamente, sem necessidade de aguardar o motor de consenso. Todos os certificados são encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG. O consenso finalmente produz a ordem total dos certificados; os nós de validação verificam e executam aquelas transações que contêm objetos compartilhados, e o cliente pode coletar as respostas da grande maioria dos nós de validação, montá-las em um certificado de efeito e usá-lo como prova de liquidação da transação. Em seguida, cada submissão de consenso forma um ponto de verificação, que também é usado para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Outras características importantes

Além do fluxo de transação principal, o protocolo também oferece várias facilidades para suportar blockchains de nível de produção:

1. Implementar o protocolo de ponto de verificação, gerando a história causal de todas as transações no sistema, para uma auditoria completa e para manter a sincronização dos nós.

2. Suporta a reconfiguração no final de cada período, onde o conjunto de validadores e seu poder de voto podem mudar.

3. No final do período, desbloquear de forma segura os ativos que foram bloqueados por erro, minimizando os danos da vulnerabilidade.

Este novo protocolo oferece uma solução eficiente, segura e flexível para a Blockchain, com a expectativa de impulsionar a aplicação e desenvolvimento da tecnologia Blockchain em cenários de aplicação mais amplos.