Blockchain tecnologia nova era: a combinação perfeita de alto desempenho e baixa latência

A tecnologia Blockchain tem avançado significativamente desde o surgimento do Bitcoin. Com o surgimento de novos cenários de aplicação, como jogos e NFTs, a indústria está constantemente explorando maneiras de aumentar a eficiência da tecnologia, especialmente no que diz respeito ao processamento de altas cargas e à realização de respostas em tempo real. As blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: primeiro, alcançar alta taxa de transferência enquanto mantém baixa latência, e segundo, garantir a estabilidade a longo prazo dos protocolos de consenso. Ao abordar esses desafios, também é necessário manter a descentralização através da participação dinâmica e reconfiguração de nós de validação.

Uma forma de aumentar a taxa de transferência é adotar protocolos de consenso baseados em DAG. Esses protocolos permitem que a Blockchain processe simultaneamente um grande número de transações, sendo muito adequados para aplicações como jogos e NFT. No entanto, os protocolos baseados em DAG geralmente resultam em latência de alguns segundos, o que é um custo de tempo elevado para transferências comuns ou operações de jogo.

Por outro lado, os protocolos sem consenso mostram um enorme potencial na redução da latência e na escalabilidade. Esses protocolos podem processar transações rapidamente sem a necessidade de consenso, sem a necessidade de ordenar globalmente transações independentes processadas em paralelo. No entanto, eles são adequados apenas para operações simples de bloco limitadas, o que restringe a expressividade dos contratos inteligentes e torna difícil reconfigurar um conjunto de validadores que muda dinamicamente.

Apesar do grande potencial destes métodos, ainda não foram amplamente aplicados em blockchains de produção. Um novo protocolo combina as vantagens do consenso baseado em DAG e métodos sem consenso, alcançando latência sub-segundo e um throughput contínuo de milhares de transações por segundo. Ao mesmo tempo, preserva a capacidade de executar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de validadores através de períodos.

Este protocolo inovador adota uma abordagem única, combinando as duas tecnologias mencionadas. Para operações de ativos de propriedade única, o sistema utiliza um protocolo de difusão consistente entre os validadores, alcançando uma latência abaixo do consenso. Para contratos inteligentes complexos que operam sobre objetos compartilhados, depende do mecanismo de consenso para processar. Este protocolo também suporta operações de manutenção de rede, como a definição de pontos de verificação e reconfiguração de validadores. Esta nova estratégia oferece uma solução que equilibra desempenho e segurança ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado.

Neste sistema, os utilizadores criam e assinam transações através da chave privada, alterando os objetos que possuem ou partilhando objetos. As transações são enviadas de nós completos para nós de validação, que, após realizar uma série de verificações, assinam e devolvem ao cliente. O cliente recolhe as respostas da maioria dos nós de validação para formar um certificado de transação, momento em que a transação é considerada irreversível.

Após a montagem do certificado, ele é enviado de volta a todos os nós de validação para confirmação. Se a transação envolver apenas objetos exclusivos, pode ser processada e executada imediatamente, sem esperar pelo motor de consenso. Todos os certificados são encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG. O consenso resulta na ordem total dos certificados; os nós de validação executam transações que incluem objetos compartilhados, e o cliente coleta as respostas dos nós de validação para formar um certificado de efeito como prova de liquidação da transação. Cada submissão de consenso forma um ponto de verificação, que é utilizado para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Além do principal fluxo de negociação, o protocolo também oferece várias funcionalidades que suportam blockchain de nível de produção:

1. Implementar o protocolo de verificação, gerar a história causal de todas as transações do sistema, para auditoria completa e sincronização eficiente.

2. Suportar a reconfiguração no final de cada período, permitindo a alteração do conjunto de validadores e dos seus direitos de voto.

3. No final do período, desbloquear com segurança os ativos que foram bloqueados por erro, minimizando os danos causados por vulnerabilidades.

Este protocolo inovador oferece um forte suporte para a gestão de blockchain de alto valor. O relatório técnico completo descreve detalhadamente o mecanismo de funcionamento dos protocolos de segurança e de atividade, bem como a prova de segurança com participantes bizantinos parcialmente sincronizados no modelo padrão de sistemas distribuídos.