Você já se perguntou por que a blockchain ainda não faz parte regular de nossas vidas? Grandes empresas estão investindo dinheiro em pesquisa de blockchain, implementam soluções de blockchain, pessoas inteligentes e bem-sucedidas falam sobre DLT (tecnologias de contabilidade distribuída) como algo revolucionário, ouvimos dizer que o futuro é descentralizado etc. Ao mesmo tempo, não estamos longe do ponto em que estávamos anos atrás - a maioria das últimas tendências da Internet parece pouco a ver com blockchain, essa novidade mais importante. Então por que?
Muitas pessoas tendem a associar blockchain apenas a criptomoedas. Eles podem dizer que as criptomoedas são muito voláteis para serem um meio conveniente de pagamento. Esta declaração ignora o fato de que as criptomoedas já são usadas como meio de pagamento, embora o dinheiro fiduciário ainda seja uma ferramenta preferida. Neste artigo, vamos nos concentrar na outra séria desvantagem da tecnologia blockchain - baixa escalabilidade. Durante anos, as principais mentes da indústria estão trabalhando para encontrar a solução para tornar as redes baseadas em blockchain capazes de processar milhares ou até milhões de transações por segundo. O Blockchain não será uma tecnologia comum do dia a dia em nenhuma parte do mundo até que o problema de escalabilidade seja resolvido.
Neste artigo, explicaremos por que o significado de alta velocidade de transação é extremamente significativo e listaremos várias soluções destinadas a aumentar a velocidade. Falaremos sobre Testemunha Segregada, Lightning Network e protocolos de consenso inovadores que aumentam a escalabilidade. Também mencionaremos soluções desenvolvidas para plataformas de criptomoeda individuais (usando o exemplo do Freewallet ) e aprenderemos o que é lote de transações e como ele pode ajudar a fazer transações. mais rápido e mais barato. No entanto, o primeiro tópico é a velocidade da transação, sua importância e os desafios para aumentar essa velocidade.
- Velocidade de transação
- Soluções e exemplos
- Conclusão
Velocidade de transação
A alta escalabilidade de um determinado blockchain implica que a rede possui alta velocidade de transação. Ele permite que diferentes contas troquem dados entre si de forma rápida ou imediata, independentemente da carga da rede. Requer a confirmação rápida de transações na rede.
A velocidade da transação depende dos quatro parâmetros a seguir: valores fixos como o tempo e o tamanho do bloco e dois parâmetros inconstantes: a carga da rede e as taxas de transação.
- O tamanho do bloco é um conjunto constante pelos criadores de blockchain. Esse tamanho determina quantos dados podem estar contidos em um bloco. Por exemplo, o tamanho do bloco Bitcoin não pode ultrapassar 1 MB, embora com a implementação do SegWit e da Lightning Network esse parâmetro possa alcançar 2-4 MB.
- O tempo do bloco (que às vezes é confundido com a velocidade da transação) é outra constante, ou seja, o período fixo de tempo necessário para criar um novo bloco. Na blockchain do Bitcoin, um novo bloco é encontrado a cada 10 minutos, enquanto os desenvolvedores do Litecoin diminuem esse número para 2,5 minutos.
- A carga da rede (ou tráfego) representa o número de nós ativos que trocam transações no momento determinado. Quanto maior o número de usuários ativos, maior a carga. Compreensivelmente, isso afeta a velocidade da transação de maneira negativa.
- Uma taxa de transação na maioria das plataformas blockchain determina a prioridade da transação. Quanto maior a taxa, maior a prioridade.
Todos esses fatores combinados influenciam a velocidade de cada transação. As transações levam de alguns minutos a meses para serem concluídas. Essa incerteza e volatilidade na velocidade da transação tornam os serviços de blockchain não eficazes para o uso do público em geral. Em picos de carga de rede, as plataformas ficam lentas e milhares de pessoas são afetadas (uma vez que uma blockchain Ethereum, vital para milhares de empresas , perdeu 20% de sua velocidade, devido à popularidade viral do jogo CryptoKitties, construído sobre o Plataforma Ethereum). Essa situação não é apropriada para as pessoas que vivem em 2020 quando a velocidade da Internet é alta o suficiente para esquecer esses problemas ao usar plataformas centralizadas.
É por isso que todo mundo (no campo de informações da blockchain) está falando sobre largura de banda (o número de transações por segundo). As plataformas Blockchain têm muito trabalho a fazer, pois a Visa é capaz de processar até 24.000 transações por segundo, o PayPal faz apenas 193 TPS, enquanto o Bitcoin processa cerca de 7 transações por segundo.
Obviamente, não podemos julgar a velocidade de transação de todas as plataformas baseadas em blockchain olhando para as conquistas da rede Bitcoin, pois é uma das mais lentas do setor. O Ethereum é capaz de processar 20 transações por segundo, o Ripple é muito mais rápido que o PayPal, com cerca de 1,5 mil transações por segundo, mas ainda assim ... Há muito trabalho a fazer para elevar essas plataformas a um novo nível e torná-las mais atraentes do que os bancos para o público em geral. Mais do que isso, muitos desenvolvedores da indústria de blockchain dizem que suas plataformas têm o potencial de demonstrar tal escalabilidade que permitirá processar milhares, milhões ou até um número infinito de transações por segundo. Vamos dar uma olhada nas soluções discutidas em campo e não esquecer de mencionar os exemplos de plataformas que já processam transações de forma rápida ou estável.
Soluções e exemplos
Na superfície, a solução parece ser óbvia. A velocidade aumenta quando o tamanho do bloco aumenta e o tempo de bloqueio diminui. Mas, como sempre, o diabo está nos detalhes. Se o tempo do bloco for curto, é possível que o bloco não encontre o bloco pai, não entre no mainchain e, como resultado, torne-se um bloco órfão. Esses blocos são inválidos e as transações nesses blocos são descartadas, apesar de confirmadas. O Bitcoin tem um grande tempo de bloqueio (10 minutos), mas por outro lado, a rede Bitcoin não teve um único bloco órfão nos últimos dez anos.
Um tamanho pequeno de bloco é importante para evitar que as redes sofram ataques DDoS. Spam com blocos de 1 MB não é tão perigoso quanto spam com blocos de 100 MB. É por isso que o aumento no tamanho do bloco é sempre um risco. Observe que todo esse tempo o Bitcoin era uma plataforma segura com seu tamanho inicial e tempo de bloqueio. Além disso, era lento e ainda lento.
Felizmente, a solução para acelerar a rede Bitcoin foi encontrada. Com a implementação da chamada Lightning Network, os desenvolvedores esperam resolver o problema de escalabilidade da primeira criptomoeda. As transações devem ser instantâneas e baratas (ou até gratuitas). A Lightning Network tornou-se possível após a ativação do protocolo Segregated Witness (SegWit), que permite aumentar o tamanho do bloco sem alterações invasivas na estrutura da rede. O SegWit foi ativado em 2017, mas ainda assim, o Lightning Network está em desenvolvimento e tem muitos problemas. Além disso, alguns pesquisadores alertam que a implementação da Lightning Network levará a uma centralização perigosa da rede Bitcoin.
Outra solução é agrupar pequenas transações em uma transação. Diminuirá o tamanho das transações participantes, para que cada bloco contenha mais pagamentos. Apenas uma pequena porcentagem do peso da transação está relacionada à quantidade de dinheiro enviado. Portanto, combinar vários valores em um reduz taxas e economiza muito espaço para outras transações no mesmo bloco. Embora a solução seja bastante elegante, é óbvio que não muda o jogo. No entanto, as transações em lote tornaram-se normais para as trocas de criptomoedas que dependem da alta capacidade de permitir que os comerciantes realizem transações no prazo. O problema mais sério com esta solução é que não se pode fazer transações em lote provenientes de carteiras diferentes. O método funciona apenas se uma pessoa / instituição estiver enviando dinheiro para vários destinatários ao mesmo tempo. Além disso, assim como a Lightning Network, esse método é bom apenas para Bitcoin e moedas baseadas em Bitcoin.
Além de protocolos de consenso populares, como Prova de trabalho ou Prova de participação, existem plataformas com mecanismos mais exóticos, permitindo um número maior de transações por segundo, como o Freewallet .
Seria um equívoco pensar que apenas os desenvolvedores de blockchains e ecossistemas estão avançando a velocidade das transações. Às vezes, as plataformas menores que lidam com a troca de moedas também apresentam suas soluções. Por exemplo, em um esforço conjunto, a Freewallet e a Changelly forneceram aos usuários um recurso de transações de câmbio rápidas. Alegadamente, eles são executados em 3 minutos, na pior das hipóteses. Além disso, as empresas declaram que este serviço mantém uma maior privacidade das transações. Não vamos nos aprofundar nos detalhes da arquitetura de serviço aqui e apenas observamos que as possíveis desvantagens desse recurso são que ele se limita a um número de 54 moedas suportadas (vários tokens do ERC20, BTC, USDT, LTC, DOC, DOGE etc.) on) e a dependência de plataformas centralizadas.
Conclusão
Por enquanto, infelizmente, a maioria das soluções de escalabilidade existentes é afetada por uma diminuição na descentralização e, portanto, na segurança. Precisamos de soluções que não comprometam a descentralização, pois é uma das principais características da blockchain que lhe confere um potencial revolucionário.
Assim que o problema da escalabilidade for resolvido, a humanidade terá a oportunidade de mudar o modo de interação global e local em muitas esferas, pois as cadeias de blocos tornarão muitas coisas complicadas mais transparentes e simples e eliminarão a necessidade de depender da confiança, pois as fraudes serão impossíveis. ou muito caro. É por isso que devemos manter nossos olhos e ouvidos nessa discussão sobre escalabilidade, pois é uma das barreiras finais que nos separam do futuro. Para qualquer pessoa que queira ficar atento em relação às tecnologias reais, o Lightning Network, o SegWit, o lote de transações, o sharding e muitas outras soluções do problema de escalabilidade (incluindo as não mencionadas neste artigo) é um conhecimento significativo.