O estado de fragmentação: como essa tecnologia pode tornar o blockchain mais escalonável?

Sharding é uma tecnologia muito comentada na comunidade de criptomoedas. Embora a fragmentação tenha sido uma parte importante das tecnologias de banco de dados tradicionais por muitos anos, ela finalmente está sendo não apenas discutida, mas também implementada por alguns projetos como uma solução para escalabilidade de blockchain.

Neste artigo, discutiremos o surgimento da fragmentação até o momento, suas implementações atuais e como exatamente sua implementação pode mudar o futuro da escalabilidade de pagamento.

O Conceito de Fragmentação

Sharding é um tipo de particionamento de banco de dados que separa bancos de dados maiores em partes menores, mais rápidas e mais fáceis de gerenciar, chamadas de fragmentos de dados. Muitas vezes, pode ser relativamente fácil fragmentar dados. Um exemplo simples seria colocar informações relacionadas a vários clientes em servidores diferentes com base na localização geográfica de cada usuário.

A implementação de sharding na tecnologia blockchain, entretanto, é muito mais complexa. Isso ocorre porque o blockchain tradicional requer que todos os nós carreguem todos os dados no blockchain. Uma das maiores razões pelas quais a maioria dos projetos de blockchain ainda dependem desse modelo é que ele é considerado uma forma muito segura de garantir que as transações sejam validadas com precisão.

Para entender a praticidade e as limitações da fragmentação, é melhor ter uma compreensão geral dos algoritmos de consenso. Conforme observado em Este artigo, Os algoritmos de prova de trabalho (PoW) são usados ​​principalmente por razões de segurança. Geralmente, o PoW é muito mais caro para atacar quando comparado ao Proof-of-Stake (PoS). No entanto, uma grande falha com o PoW é que seu design técnico geralmente torna blockchains maiores muito ineficientes na conclusão de transações em tempo hábil.

Ethereum Sharding

Limitações Conhecidas

Em 2018, pelo menos, parece difícil (ou basicamente impossível) utilizar fragmentação em um algoritmo 100% PoW. Embora ainda não se saiba se a fragmentação pode eventualmente funcionar com PoW ou não, alguns projetos mostraram que a fragmentação é possível com PoS. Especialmente, para blockchains que têm que verificar um grande número de transações, o sharding se propõe a melhorar muito a escalabilidade devido ao fato de que cada nó tem que carregar apenas uma parte dos dados para completar uma transação.

Embora a eficiência da tecnologia de fragmentação reduza drasticamente os tempos de conclusão da transação, o maior obstáculo para a implementação de fragmentação no mundo real tem sido suas possíveis preocupações com a segurança. Outro fator a considerar é que muitos dos principais projetos de blockchain do mercado em 2018 ainda estão utilizando PoW. O processo de alteração de algoritmos de consenso pode ser bastante difícil para qualquer projeto e requer algum tempo. Em última análise, o objetivo de criar uma blockchain fragmentada é uma das principais razões pelas quais projetos como o Ethereum estão fazendo a transição para uma maior adoção de algoritmos PoS.

Conforme explicado em Documento Github de perguntas frequentes sobre compartilhamento de Ethereum, um projeto básico de uma blockchain fragmentada pode incluir alguns níveis diferentes de nós que desempenham várias funções na blockchain. Isso pode incluir nós super cheios até nós leves. No documento Ethereum, você também pode encontrar várias explicações curtas, mas altamente técnicas, para problemas / desafios conhecidos que devem ser considerados ao criar qualquer blockchain fragmentado.

agrupamento

Implementações Atuais

Atualmente, existem alguns projetos-chave trabalhando em tecnologia de fragmentação, Ethereum sendo o projeto mais notável (em termos de classificação de capitalização de mercado). Como Vitalik Buterin sugerido em um tweet em 30 de abril de 2018, “A fragmentação está chegando”. A Ethereum lançou uma prova de conceito no início de 2018 e Buterin observou que a equipe do projeto fez muito progresso no desenvolvimento da tecnologia.

Ainda assim, não está claro o quanto a fragmentação aumentaria o número de transações possíveis por segundo. Embora muitos números tenham sido lançados, Buterin e outros especialistas em blockchain afirmaram que 1 milhão de transações por segundo (tps) é muito provável.

Examinando as classificações de capitalização de mercado, também existem alguns outros projetos de alta classificação que procuram criar as bases para maior escalabilidade por meio da tecnologia de fragmentação. Zilliqa, por exemplo, demonstrou 2.400 tps usando 3.600 nós em seu lançamento testnet de abril de 2018 e pretende lançar seu mainnet em algum momento do terceiro trimestre de 2018.

Um lançamento de mainnet bem-sucedido com um grande número de tps poderia trazer mais suporte ao projeto no curto prazo, mas será ainda importante ver qual projeto pode, no final das contas, alcançar mais tps do que a Visa no mundo real. Mesmo quando esse marco é alcançado, ainda não está claro se Zilliqa, Ethereum ou outro projeto pode reivindicar ser o blockchain principal fragmentado nesta competição em andamento.

Outras soluções de escalabilidade

Também é importante notar que a fragmentação não é a única tecnologia de escalabilidade que muitos grandes projetos pretendem implementar. Além disso, um compromisso com a implementação de fragmentação não significa uma rejeição de outras tecnologias emergentes. Por enquanto, parece que a maioria dos projetos está aberta para implementar uma combinação de soluções de escalabilidade. Por exemplo, protocolos fora da cadeia como Lightning e Plasma, bem como protocolos da cadeia lateral como o proposto pela Loom Network também são uma grande parte do movimento maior em direção a melhorias na eficiência de transferência.

Em muitos casos em outros setores de tecnologia, o desenvolvimento de novas tecnologias é altamente competitivo e os desenvolvimentos raramente são divulgados entre as várias equipes de projeto. No entanto, com a tecnologia blockchain, a colaboração em toda a indústria tem sido bastante comum. Se essa tendência continuar, uma série de projetos de blockchain podem eventualmente aplicar soluções de fragmentação.

O que pode ser compartilhado de forma realista no futuro?

O sharding é promissor tanto para os avanços técnicos de blockchains quanto para a adoção de criptomoedas. No presente, problemas complexos como comunicação entre fragmentos e segurança geral de blockchains fragmentados parecem difíceis de resolver.

Atualmente, ainda é muito cedo para dizer exatamente quando os blockchains implementarão o sharding. A capacidade de alcançar 1 milhão de tps colocaria facilmente qualquer projeto de blockchain à frente dos processadores de pagamento em moeda fiduciária (ou seja, Visa, Mastercard, etc.).

A competição para atingir esses níveis de escalabilidade do mundo real com fragmentação (e outras soluções) está bem encaminhada. Independentemente de qual projeto é capaz de realizar essa façanha primeiro, será interessante ver como o objetivo de fazer isso moldará o cenário de colaboração e competição em toda a indústria.

Mike Owergreen Administrator
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