Inovação revolucionária do novo protocolo Blockchain: conciliar alta taxa de transferência e baixa latência

A tecnologia Blockchain já fez enormes progressos desde que o Bitcoin foi lançado. Com o surgimento de novos cenários de aplicação, como jogos e NFTs, a Comunidade Blockchain está constantemente explorando maneiras de aumentar a eficiência tecnológica, especialmente no tratamento de alta carga e na realização de latência em tempo real. As blockchains L1 enfrentam dois grandes desafios: primeiro, alcançar alta taxa de transferência enquanto mantém baixa latência; segundo, garantir a estabilidade a longo prazo do protocolo de consenso. Ao resolver esses problemas, também é necessário manter a Descentralização através da participação dinâmica e reconfiguração dos nós de validação.

Uma forma de alcançar alta taxa de transferência é adotar um protocolo de consenso baseado em DAG. Esses protocolos permitem que a Blockchain processe um grande número de transações simultaneamente, sendo muito adequados para cenários de aplicação como jogos e NFT. No entanto, os protocolos baseados em DAG podem resultar em latência de alguns segundos, o que representa um custo de tempo elevado para transferências comuns ou ações em jogos.

Por outro lado, os protocolos sem consenso mostram um enorme potencial na redução da latência e na melhoria da escalabilidade. Estes protocolos não exigem consenso, permitindo o processamento rápido de transações, sem a necessidade de ordenar transações independentes em processamento paralelo. No entanto, eles estão limitados a uma classe restrita de operações simples de blockchain, restringindo as funcionalidades dos contratos inteligentes que podem ser realizados, e a reconfiguração de um conjunto de validadores dinâmico em mudança pode ser desafiadora.

Embora esses métodos tenham potencial, atualmente nenhum deles foi utilizado em blockchain de nível de produção, sendo publicados apenas em conferências acadêmicas e não amplamente adotados pela Comunidade Blockchain. O protocolo de suporte de uma rede blockchain combina consenso baseado em DAG e métodos sem consenso, alcançando o melhor dos dois mundos: latência de sub-segundo e throughput contínuo de milhares de transações por segundo. A rede conseguiu essas duas tarefas, mantendo a capacidade de expressar contratos complexos em objetos compartilhados, gerar pontos de verificação e reconfigurar o conjunto de validadores ao longo do tempo.

O protocolo adotou uma abordagem única, combinando as duas soluções acima mencionadas. Para garantir a segurança das operações dos objetos ( possuídos pelo único proprietário ), o sistema utiliza um protocolo de transmissão consistente entre os validadores, alcançando uma latência abaixo do consenso. O protocolo depende apenas do consenso para processar contratos inteligentes complexos sobre objetos compartilhados, ou seja, objetos que qualquer usuário pode alterar. Ele também suporta operações de manutenção de rede, como definir pontos de verificação e reconfigurar validadores. Ao lidar com transações em um ambiente bizantino replicado, essa nova estratégia oferece um método que equilibra eficiência e segurança.

Neste protocolo, os utilizadores que possuem a chave privada criam e assinam transações para alterar os objetos que possuem ou uma combinação de objetos e objetos partilhados. As transações são enviadas a cada nó de validação, que executa uma série de verificações de validade e segurança, assina-as e devolve a transação assinada 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, este é enviado de volta a todos os nós de validação, que verificam sua validade e confirmam o recebimento. Se envolver objetos exclusivos, o certificado de transação pode ser processado e executado imediatamente, sem a necessidade de esperar pelo motor de consenso. Todos os certificados são encaminhados para o protocolo de consenso baseado em DAG. O consenso gera a ordem total final dos certificados; os nós de validação verificam e executam as transações que contêm objetos compartilhados, e os clientes podem coletar as respostas da maioria dos nós de validação, montando um certificado de efeito, como prova de liquidação da transação. Em seguida, para cada submissão de consenso, são formados pontos de verificação, utilizados para impulsionar o protocolo de reconfiguração.

Além do principal fluxo de negociação, o protocolo também oferece várias facilidades para suportar blockchains em nível de produção: implementação de um protocolo de pontos de verificação, gerando a história causal de todas as transações no sistema; suporte para reconfiguração no final de cada período; desbloqueio seguro de ativos bloqueados incorretamente no final do período, minimizando danos de vulnerabilidades.

Este protocolo suporta uma blockchain que gerencia um grande valor para os usuários. O relatório técnico completo fornece mais detalhes sobre a segurança e a operação ativa do protocolo, bem como as provas de segurança dos participantes bizantinos parcialmente sincronizados no modelo de sistema distribuído padrão.