Análise de pesquisa original da Web3.com Ventures
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Introdução
O blockchain Sui é um dos principais novos projetos L1 que utiliza a linguagem Move, e atraiu grande atenção da mídia e do capital em seus desenvolvimentos tecnológicos [1]. Comparado com muitos outros novos blockchains L1, particularmente com o Aptos, o Sui ostenta um conjunto completo de designs experimentais, inovações tecnológicas e tokenomics exclusivos para fornecer um blockchain que “escala horizontalmente” com vantagens virtualmente ilimitadas [2]. Neste artigo, abordarei os principais avanços tecnológicos do Sui, bem como o modelo de tokenomics exclusivo do projeto, antes de fornecer uma avaliação crítica do potencial do Sui como uma cadeia L1 focada em escalabilidade.
Princípios Técnicos Sui
Há uma grande variedade de inovações técnicas que o Sui como projeto faz, todas visando otimizar a velocidade e o rendimento das transações, particularmente para transações simples ponto a ponto. Nesta seção, vou me concentrar em três das inovações tecnológicas mais proeminentes: a modificação da linguagem Move para criar o Sui Move, o tratamento de “transações simples” sem consenso e o mecanismo de consenso exclusivo Narwhal-Tusk.
Movimento Sui
Primeiro, diferentemente do Aptos e de outros projetos de linguagem Move que pegam diretamente a linguagem Move original do Meta Libra “pronta para uso”, o Sui usa sua própria versão personalizada da linguagem Move, o Sui Move, para escrever seus contratos inteligentes. O Move, como uma linguagem de contrato inteligente baseada em recursos implementada usando estruturas habilitadas por habilidade, é naturalmente otimizado para execução paralela. Mas enquanto a linguagem Diem-Move original foi desenvolvida com um “sistema com permissão” em mente onde o controle de acesso era estritamente aplicado, a ideia de adoção em massa do Sui necessita de um sistema muito mais aberto para acelerar a integração. Para esse fim, o Sui Move cria funções mais primitivas, como a função de transferência, que permite a “criação de ativos em massa sem atrito” [3].
Outras modificações de Sui para a linguagem Move incluem uma limpeza dos sistemas de tipagem do Move para permitir uma experiência de programação muito mais suave. Ao permitir transferências e propriedade de ativos com tipagem nativa, os desenvolvedores não precisam usar “padrões wrapper” como na linguagem Move tradicional. A otimização de “tipagem” de recursos do Sui Move também permite o agrupamento de ativos de diferentes tipos em um contêiner maior de ativos, estendendo assim a funcionalidade de tipos definidos pelo usuário e permitindo uma estrutura de polimorfismo mais limpa [3].
Transações simples de “escritor único”
O tratamento de Sui para transações simples de “escritor único” é sem dúvida a inovação mais importante do projeto e o principal subscritor para a escalabilidade do projeto. As transações de escritor único, como o próprio nome sugere, incluem transações comuns de blockchain, como pagamentos ponto a ponto e transferências NFT, onde há apenas um remetente envolvido. Sui afirma que ele “otimiza para objetos de escritor único, permitindo um design que renuncia ao consenso para transações simples” [4]. Isso parece contraditório aos princípios do design de blockchain — afinal, o consenso é a etapa crucial para garantir que os dados enviados pelo blockchain sejam seguros. Então, como Sui lida com a segurança de dados sem consenso?
A chave aqui é que Sui usa um algoritmo conhecido como “Byzantine Consistent Broadcast”, um algoritmo mais simples que elimina a sobrecarga das abordagens tradicionais de consenso, mas ainda garante segurança e vivacidade sob condições adversas bizantinas (basicamente o requisito de segurança padrão para consenso). Este algoritmo é na verdade bastante semelhante ao algoritmo Transport Layer Security (TLS) que é tradicionalmente usado por páginas da web para estabelecer uma conexão segura [5].
Em um mecanismo de consenso tradicional, há uma abordagem “dispare e esqueça” para o remetente, onde após enviar uma transação para os validadores, o remetente não faz mais nada com a transação, e os validadores fazem todo o trabalho [6]. Isso ocorre porque os validadores precisam verificar se a transação não entra em conflito com as outras transações enviadas por outros clientes. Mas no caso de uma operação simples de “escritor único”, já sabemos que não haverá outras gravações conflitantes de outros remetentes. Portanto, podemos descarregar o fardo computacional da contagem de votos para o remetente, em vez de usar a computação valiosa do validador.
Mais especificamente, as transações simples passam pelas quatro etapas seguintes [6]:
O remetente envia os dados da transação aos validadores e mantém um registro de que enviou esta transação
Os validadores enviam seus votos (ponderados pela prova de participação) de volta ao remetente
O remetente contabiliza todos os votos recebidos pelos validadores e, uma vez ultrapassado o limite de validação, cria um “certificado de verificação” que é enviado de volta aos validadores
Os validadores recebem este certificado, verificam a validade e finalizam instantaneamente esta transação.
Como os validadores não precisam se comunicar entre si (como no caso do consenso tradicional), esse algoritmo engenhoso permite que transações simples tenham custos computacionais muito baixos para os validadores na rede Sui, enquanto o mecanismo de certificado também fornece a essas transações um nível razoável de robustez no lado da segurança.
Mais importante, esse algoritmo é altamente escalável. Por causa desse algoritmo engenhoso, a rede Sui teoricamente não tem um limite superior para o número de transações simples que pode processar. Como a computação principal de contagem dos votos dos validadores é feita no lado do cliente, à medida que mais e mais pessoas usam a rede Sui, os validadores não precisam enfrentar a mesma pressão computacional que Ethereum, Solana ou mesmo Aptos enfrentam (os usuários essencialmente fazem computação DIY). É por isso que os criadores do Sui anunciam o blockchain como sendo qualitativamente diferente em comparação a outros blockchains, pois ele usa uma estratégia de “escalonamento horizontal” [7].
Motor de consenso Narwhal-Tusk
Claro, enquanto Sui pode otimizar para transações simples de um único escritor, ele também tem um mecanismo de consenso global mais “tradicional” usado para transações mais complexas e para verificar periodicamente o estado global do blockchain. Este mecanismo de consenso, alavancando estruturas de dados de gráficos (mais especificamente DAG), também é um mecanismo de consenso de ponta por si só. Existem dois componentes principais no mecanismo de consenso de Sui [8]:
Narwhal, o mempool de Sui, ou basicamente um mordomo que mantém as transações de consenso pendentes sob controle
Tusk (e seu antecessor Bullshark), protocolos que garantem a ordenação das transações de consenso
Narwhal essencialmente pega um monte de transações pendentes e as “grafifica” enquanto elas estão esperando para serem processadas [9]. Em vez de acumular transações em blocos de confirmação como em um consenso de blockchain tradicional, Narwhal irá carimbar transações com um número de versão, assim como com ponteiros para números de versão de transações anteriores, criando assim um grafo acíclico direcionado (DAG) que é um tipo de árvore de arquivos. Essa estrutura DAG é bem similar à noção de Arweave de um “blockweave”, que transforma a estrutura unidimensional do tipo LinkedList de um “blockchain” em um grafo do tipo árvore de arquivos para permitir um armazenamento mais eficiente de dados [10].
Tusk também é essencialmente uma versão modificada do protocolo de consenso HotStuff, otimizado para a estrutura DAG que Narwhal fornece, focado em reduzir a comunicação de sobrecarga entre os validadores na rede. Quando Narwal e Tusk são usados em conjunto, eles podem atingir até “160.000 tx/seg com cerca de 3 segundos de latência” sob condições tradicionais de Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT) [9]. Assim, a eficiência da transação Narwal-Tusk já é de ponta, mesmo sem considerar a otimização adicional que Sui implementa para transações de escritor único usando o algoritmo de Transmissão Consistente Bizantina mencionado acima.
Auto Tokenomia
Além de ter uma série de inovações técnicas voltadas para otimizar a componibilidade e escalabilidade da rede, Sui também implementa um modelo de tokenomics exclusivo que leva em conta o custo de armazenamento na rede [11]. Tradicionalmente, blockchains como Ethereum não precisam levar em conta o custo de armazenamento de dados na rede, porque o preço do “gás” para gravar dados no blockchain é muito alto, tornando-se, portanto, um impedimento natural para pessoas que gravam grandes quantidades de dados na rede. No entanto, no caso de Sui, a alta escalabilidade da rede significa que as taxas de gás se tornam extremamente baixas, de modo que as pessoas podem realmente querer armazenar grandes porções de dados na cadeia.
Conforme mostrado no diagrama, o modelo tokenomics de Sui é essencialmente o modelo tokenomics tradicional de uma cadeia de prova de participação, com uma reviravolta adicional do “fundo de armazenamento”. Então, o que o “fundo de armazenamento” resolve? Um blockchain é fundamentalmente uma estrutura de dados somente de acréscimo e deve garantir que, uma vez que os dados sejam gravados no blockchain, eles sempre permanecerão lá. Suponha que temos dois usuários, A e B. O usuário A usa Sui em seu início. Como não há muitos “dados legados” que os validadores devem ter em mente, o usuário A pode desfrutar de taxas de gás muito baixas. Por outro lado, o usuário B só usa Sui quando a rede amadurece e há uma quantidade significativa de dados na cadeia. Como os validadores precisam manter todos esses dados legados, o usuário B precisa pagar taxas muito mais altas do que o usuário A. O “fundo de armazenamento” é basicamente uma maneira de equilibrar esse problema, fazendo com que o usuário A pague mais taxas para que os dois usuários possam usar a rede com um nível comparável de taxas [12].
O fundo de armazenamento de Sui paga aos validadores no sistema, ou aqueles que realmente armazenam os dados do blockchain e fazem o “trabalho de manutenção” de manutenção de dados. À medida que o trabalho de manutenção aumenta, o pagamento dos validadores também aumentará, de modo que mais pessoas serão incentivadas a se tornarem validadores no sistema em vez de delegadores de tokens que apostam a moeda e se esquecem dela [13]. À medida que mais pessoas se tornam validadores, a quantidade total de espaço de armazenamento disponível também aumenta.
Portanto, o modelo tokenomics Sui é projetado especificamente para abordar a questão de “o que acontece depois” após a alta escalabilidade ser alcançada. É um modelo tokenomics paradigmático para uma cadeia altamente escalável que usa a teoria dos jogos para garantir que os preços do gás permanecerão relativamente constantes durante toda a vida útil do blockchain.
Avaliação
Da Transmissão Consistente Bizantina e do mecanismo de consenso Narwhal-Tusk à linguagem Sui-Move e ao Storage-Fund Tokenomics, Sui é um projeto que tem grandes inovações em cada parte de um projeto de blockchain, um status único até mesmo comparado a outras novas cadeias L1 como a Aptos. Todas essas inovações são compostas juntas em uma narrativa coesa — uma otimização de ponta a ponta para a adoção em massa do blockchain na escala das mídias sociais modernas e outros projetos da Web 2.
De toda essa gama de inovações técnicas, talvez o maior destaque técnico do Sui ainda seja seu limite superior “ilimitado” para transações de escrita única (devido ao algoritmo Byzantine Consistent Broadcast). Portanto, projetos que alavancam fortemente transações de escrita única definitivamente perceberão os maiores ganhos de escalabilidade por meio do uso da rede Sui.
Sui fornece vários exemplos desses DApps de “escritor único”, incluindo transações regulares de tokens ponto a ponto, um quadro de avisos público, mensagens privadas e cunhagem e distribuição em massa de ativos de jogos [14]. Essencialmente, a otimização para transações de escritor único significa que as funções mais comuns de aplicativos de mídia social podem ser integradas ao Sui sem nenhuma preocupação com escalabilidade, e toda a extensão dos efeitos de rede desses aplicativos de mídia social pode ser colocada em prática graças às soluções de escalabilidade do Sui. Um exemplo disso é o ComingChat, tentando criar um serviço de mensagens instantâneas holístico, como o Telegram e o WhatsApp com integração de carteira, planejando implantar no Sui e no Aptos [15].
Além disso, os designs técnicos de Sui também são capazes de realizar todo o potencial dos NFTs como commodities de massa. De cara, Sui resolve completamente o problema de pico de preço comum com a distribuição em massa de NFTs do Ethereum (como com o BAYC). Mas olhando além disso, ao tornar a cunhagem em massa acessível e escalável, Sui abre as comportas para NFTs que têm baixo valor intrínseco, mas alto propósito social. De cupons on-chain a IDs descentralizados, cartões de crédito e cartões de embarque, tudo o que a Apple Wallet ou qualquer outra carteira física pode conter pode ser colocado on-chain como NFTs graças às soluções de escalabilidade de Sui.
Levando isso um passo adiante, o Sui pode até mesmo atuar como uma versão blockchain permanente do MongoDB. Lembre-se de que os recursos de linguagem do Sui Move permitem que o Sui defina e transacione “recursos” de diferentes tipos personalizados de forma muito limpa, e permite um alto grau de polimorfismo e modularidade. Eles podem realmente ser usados para construir artefatos semelhantes ao MongoDB e permitir uma nova maneira de armazenar objetos estruturalmente em um blockchain, com todas as garantias de segurança e permanência do blockchain.
Acredito que a maior contribuição de Sui no espaço é construir um projeto viável para um blockchain L1 que seja capaz de lidar com a escalabilidade de nível Web 2. Mais importante, acredito que o desenvolvimento de Sui é simbólico da crescente maturidade da Web 3 e da crescente confiança no campo de que o longo prazo contém uma promessa de uma escala de bilhões de usuários. Nesse sentido, não importa se o ecossistema Sui é capaz de prosperar no longo prazo, acredito que o projeto em si, bem como sua revisão inovadora do blockchain, já representam um sucesso retumbante.
🐦 @0xfishylosopher
📅 9 de novembro de 2022
Muito obrigado à Web3.com Ventures pela consultoria e patrocínio deste artigo.
Referências
[1] https://sui.io/resources-sui/raise-announcement/
[2] https://medium.com/mysten-labs/recap-7-21-sui-ama-unlocking-opportunities-on-sui-with-adeniyi-abiodun-f4fa96a15d7c
[3] https://sui.io/resources-move/why-we-created-sui-move/
[4] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works
[5] https://www.cloudflare.com/learning/ssl/transport-layer-security-tls/
[6] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works#simple-transactions
[7] https://boxmining.com/sui-blockchain/
[8] https://docs.sui.io/learn/architecture/consensus
[9] https://arxiv.org/abs/2105.11827
[10] https://www.arweave.org/technology
[11] https://docs.sui.io/learn/tokenomics
[12] https://docs.sui.io/learn/tokenomics/storage-fund
[13] Mais sobre delegadores e validadores: https://coinguides.org/validators-delegators-staking/
[14] Uma lista de exemplos de aplicativos de escritor único: https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/
