Compreendendo a finalidade no blockchain
Finalidade em blockchain refere-se à confirmação imutável de uma transação ou bloco de transações.
Nos sistemas financeiros convencionais, uma vez confirmada uma transação, ela não pode ser desfeita. Da mesma forma, atingir a finalidade em uma rede blockchain garante que uma transação seja permanente e não possa ser modificada após ter sido adicionada à blockchain. Para que o blockchain seja seguro e autêntico, este conceito é crucial.
A finalidade é alcançada pelo uso do consenso da rede blockchain. Diferentes redes blockchain empregam vários algoritmos de consenso, cada um com um método único de validação de transações e garantia de finalidade, como prova de trabalho (PoW), prova de participação (PoS) ou tolerância prática a falhas bizantinas.
Tipos de finalidade em blockchain
A finalidade no blockchain pode ser probabilística, econômica, instantânea, incondicional ou relacionada a todo o estado do blockchain.
Na blockchain, existem vários tipos de finalidade, cada uma das quais descreve um grau distinto de certeza e irreversibilidade em relação a transações e blocos. Os principais tipos de finalidade no blockchain são os seguintes:
Finalidade probabilística
A finalidade é probabilística na maioria dos sistemas blockchain, especialmente aqueles que empregam o consenso PoW, como o Bitcoin. A probabilidade de reversão de uma transação diminui exponencialmente quando blocos são colocados no topo de uma transação confirmada após ela ter sido incluída em um bloco.
Finalidade econômica
O conceito de finalidade económica é frequentemente associado a sistemas PoS. Uma transação é considerada final em termos de finalidade económica se voltar atrás for financeiramente inviável. No PoS, os validadores ou nós são obrigados a fornecer uma aposta como garantia, uma quantidade específica de criptomoeda. Se aprovarem transações falsas, correm o risco de perder a sua participação, tornando economicamente irracional agir de forma maliciosa.
Finalidade instantânea
A rede Ripple oferece finalidade quase instantânea, garantindo que, uma vez registrada no livro-razão, uma transação seja imediatamente confirmada e irreversível. As transações são validadas por 150 validadores. Esses validadores podem potencialmente ganhar um lugar na Lista de Nós Únicos da Ripple, que compreende 35 validadores.
Finalidade incondicional
Quando uma transação é confirmada, ela é considerada total e incondicionalmente final. Em nenhuma circunstância a transação é suscetível de ser desfeita. Pode ser difícil alcançar uma finalidade incondicional e exige frequentemente um forte grau de centralização ou um método de consenso único.
Finalidade estadual
Em alguns sistemas blockchain, finalidade refere-se ao estado completo da blockchain, não apenas às transações. Uma transição de estado (uma mudança no estado da blockchain, como uma transação ou a execução de um contrato inteligente) não pode ser modificada ou revertida depois de concluída. Para aplicações como contratos inteligentes, onde a precisão de todo o estado da aplicação é vital, alcançar a finalidade do estado é essencial.
Por que a finalidade é importante no blockchain
A finalidade no blockchain fornece a garantia necessária de validade e permanência da transação, tornando-o um conceito fundamental para a confiabilidade e funcionalidade da tecnologia.
A Finalidade proporciona um alto nível de segurança e confiança no sistema, o que garante que, uma vez confirmada uma transação, ela não possa ser alterada ou revertida. Ao verificar se a transação é legítima e registrada no blockchain, a finalidade evita a questão do gasto duplo, que é onde o mesmo ativo digital pode ser usado mais de uma vez.
Podem ocorrer gastos duplos, por exemplo, se alguém tiver um Bitcoin (BTC) e tentar transmiti-lo em duas transações separadas para dois destinatários diferentes. Ao garantir a finalidade, a tecnologia blockchain evita que isso aconteça. Depois que uma transação é confirmada e registrada no blockchain, o ativo digital é considerado gasto e não pode ser usado em nenhuma transação adicional.
A finalidade é crucial no contexto dos contratos inteligentes. Os detalhes do acordo entre o comprador e o vendedor estão diretamente incorporados em contratos inteligentes, que são códigos autoexecutáveis. A finalidade garante que os resultados destes contratos sejam determinísticos e inalteráveis.
Além disso, a finalidade é como os aplicativos descentralizados (DApps) garantem que suas atividades sejam seguras e confiáveis. A finalidade garante que as decisões e transações feitas nessas aplicações sejam imutáveis e irreversíveis. Além disso, o blockchain desenvolve a confiança entre os usuários e membros da rede, tornando as transações definitivas. A confiança dos usuários no sistema aumenta ao saber que as transações são irreversíveis.
Desafios para alcançar a finalidade no blockchain
Questões como bifurcação, latência de rede, vulnerabilidades de contratos inteligentes e ataques de 51% impedem que as transações blockchain cheguem ao fim.
Quando o blockchain se divide em vários caminhos, ocorre a bifurcação, produzindo diferentes versões do histórico de transações. O método do consenso é posto à prova por esta divergência, o que torna difícil estabelecer qual versão é legítima e atrasa a finalidade.
Por exemplo, hard forks podem resultar de divergências entre a comunidade ou desenvolvedores sobre atualizações de protocolo. Até que a questão seja resolvida, diferentes facções podem continuar apoiando blockchains PoW, resultando em falta de finalidade.
A latência da rede, ou o atraso na comunicação de dados entre os nós, complica ainda mais as coisas. Conexões de rede lentas podem causar erros na ordem e validação da transação, atrasando a propagação das informações da transação pela rede blockchain.
Além disso, a vulnerabilidade de um contrato inteligente pode resultar em comportamento inesperado, permitindo que atores mal-intencionados tirem vantagem dele e revertam transações. Da mesma forma, uma entidade que tenha mais de 50% do poder de mineração da rede em uma blockchain PoW pode ser capaz de alterar o histórico da blockchain e reverter transações. Isto mina a finalidade e a segurança.
Devido a estas preocupações, a integridade da blockchain está comprometida, necessitando da implementação de algoritmos de consenso fortes e protocolos de rede eficazes por parte dos desenvolvedores, a fim de reduzir problemas de bifurcação e latência e garantir a finalidade oportuna e segura das transações.
Técnicas e algoritmos de consenso para melhorar a finalidade
Períodos de confirmação mais longos, múltiplas validações e algoritmos de segurança de ponta, como Pure PoS da Algorand, PoS delegado (DPoS) e HoneyBadgerBFT, podem ajudar a melhorar a finalidade do blockchain.
Uma abordagem envolve tempos de confirmação mais longos, permitindo um maior número de validações antes que uma transação seja considerada final. A probabilidade de a validade de uma transação ser confirmada e tornar-se irreversível aumenta consideravelmente ao aumentar o tempo necessário para chegar a um consenso.
Além disso, a utilização da técnica de múltiplas confirmações, onde as transações são verificadas por vários nós ou validadores, oferece uma camada adicional de segurança, garantindo um consenso mais amplo e diminuindo a possibilidade de erros ou ataques maliciosos.
Além disso, algoritmos de consenso inovadores, como Pure PoS, DPoS e HoneyBadgerBFT da Algorand transformaram a indústria. A Algorand utiliza um método PoS em conjunto com um protocolo de acordo bizantino para garantir a finalidade rápida e irreversível das transações.
Ao implementar um sistema baseado em reputação, onde um pequeno grupo de delegados confiáveis valida as transações, o DPoS aumenta a eficácia e a finalidade da rede. Da mesma forma, o algoritmo HoneyBadgerBFT melhora a finalidade e a segurança mesmo na presença de nós malévolos ou atrasos na rede, alcançando um consenso bizantino assíncrono.
Tendências e desenvolvimentos futuros para alcançar uma finalidade mais rápida e confiável
Em essência, é necessária uma estratégia multidisciplinar que incorpore diversas técnicas de consenso, criptografia de ponta e interoperabilidade aprimorada para alcançar uma finalidade mais rápida e confiável no futuro.
A exposição de modelos de consenso híbridos é uma dessas tendências. Esses algoritmos de consenso híbridos se esforçam para aumentar a escalabilidade e o desempenho, ao mesmo tempo que mantêm uma segurança forte, combinando as vantagens de vários algoritmos de consenso. Os projetos têm experimentado incorporar métodos PoS, uma vez que consomem substancialmente menos energia do que as técnicas PoW e aceleram os tempos de confirmação.
Além disso, há um interesse crescente em métodos criptográficos avançados, como provas de conhecimento zero (ZK), e tecnologias inovadoras, como fragmentação. As provas de conhecimento zero melhoram a eficiência e a privacidade, permitindo que as partes validem transações sem divulgar informações privadas. A fragmentação, um método para dividir a blockchain em partes menores e mais gerenciáveis, diminui a carga computacional nos nós e acelera o processamento das transações.
O desenvolvimento da computação quântica pode tornar obsoletas as técnicas de criptografia existentes, exigindo a criação de algoritmos resistentes ao quantum. Para manter a segurança e a finalidade das transações face às ameaças quânticas, as redes blockchain estão investigando ativamente soluções criptográficas resistentes ao quantum.
Outra área de foco é como diferentes blockchains interagem entre si. Através do uso de protocolos como Polkadot e Cosmos, as transações entre redes podem ser concluídas de forma rápida e perfeita. Essa interoperabilidade melhora a eficácia geral dos sistemas blockchain, resultando em uma finalidade mais rápida e confiável.
source – cointelegraph.com
