A escalabilidade é um dos principais pontos de preocupação do blockchain Ethereum. As atuais limitações enfrentadas pela rede em termos de capacidade e velocidade impedem que ela seja adotada em maior escala global.
O Ethereum Plasma foi proposto pelo cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, juntamente com Joseph Poon. O conceito nasceu em agosto de 2017 como uma técnica de solução de escalonamento para o blockchain Ethereum. Junto com Thaddeus Dryja, Joseph Poon também foi responsável pela concepção da Lightning Network, que é uma solução de escala proposta para Bitcoin em 2015. Embora o Plasma e a Lightning Network tenham sido propostos como soluções de escala para blockchains, cada um tem seus próprios mecanismos e particularidades. .
Este artigo apresentará brevemente o Ethereum Plasma, mas tenha em mente que o Plasma por si só não é um projeto, é uma técnica de escalonamento off-chain, ou uma estrutura para construção de aplicações escaláveis, que pode ser implementada de maneiras distintas por diferentes grupos de pesquisa ou empresas.
Como funciona o Plasma?
A ideia principal do Ethereum Plasma é estabelecer uma estrutura de cadeias secundárias que se comunicarão e interagirão da forma mais moderada possível com a cadeia principal (neste caso, a blockchain Ethereum). Tal estrutura está sendo projetada para operar como uma árvore blockchain, que é organizada hierarquicamente de forma que inúmeras cadeias menores possam ser criadas em cima da cadeia principal. Essas cadeias menores também são chamadas de cadeias de plasma ou cadeias secundárias. Observe que as cadeias laterais e as cadeias de plasma são semelhantes, mas não a mesma coisa.
A estrutura do Plasma é construída através do uso de contratos inteligentes e árvores Merkle, permitindo a criação de um número ilimitado de cadeias filhas – que são, essencialmente, cópias menores do blockchain pai Ethereum. No topo de cada cadeia filha, mais cadeias podem ser criadas e é isso que constrói uma estrutura semelhante a uma árvore.
Basicamente, cada cadeia infantil do Plasma é um contrato inteligente customizável que pode ser projetado para funcionar de forma singular, atendendo a diferentes necessidades. Isto significa que as cadeias podem coexistir e operar de forma independente. Eventualmente, o Plasma permitirá que negócios e empresas implementem soluções escaláveis de diversas formas, de acordo com seu contexto e necessidades específicas.
Portanto, se o Plasma for desenvolvido e implementado com sucesso na rede Ethereum, a cadeia principal terá menos probabilidade de ficar congestionada porque cada cadeia filha seria projetada para trabalhar de uma maneira distinta para objetivos específicos - que não estão necessariamente relacionados aos objetivos de a cadeia principal. Como consequência, as cadeias secundárias aliviariam o trabalho geral da cadeia principal.
Provas de fraude
A comunicação entre as cadeias secundárias e a cadeia raiz é protegida por provas de fraude, de modo que a cadeia raiz é responsável por manter a rede segura e por punir os atores maliciosos.
Cada cadeia infantil tem seus próprios mecanismos para validar blocos e uma implementação específica à prova de fraude, que pode ser construída sobre diferentes algoritmos de consenso. Os mais comuns são Prova de Trabalho, Prova de Participação e Prova de Autoridade.
As provas de fraude garantem que, em caso de atividade maliciosa, os usuários possam denunciar nós desonestos, proteger seus fundos e sair da transação (que envolve uma interação com a cadeia principal). Em outras palavras, as provas de fraude são usadas como um mecanismo através do qual uma cadeia infantil do Plasma registra uma reclamação à sua cadeia pai ou à cadeia raiz.
MapaReduzir
O whitepaper do Plasma também apresenta uma aplicação muito interessante dos chamados cálculos MapReduce. Basicamente falando, MapReduce é um conjunto de funções muito úteis na organização e computação de dados em vários bancos de dados.
No contexto do Plasma, esses bancos de dados são blockchains e a estrutura em árvore das cadeias permite que o MapReduce seja aplicado como forma de facilitar a verificação dos dados dentro da árvore de cadeias, o que aumenta muito a eficiência da rede.
Problema de saída em massa
Um dos principais pontos de preocupação com o Plasma é o problema de saída em massa, que se refere a um cenário onde muitos usuários tentam sair da sua cadeia Plasma ao mesmo tempo, inundando a cadeia raiz e causando congestionamento na rede. Isso pode ser desencadeado por atividades fraudulentas, ataques de rede ou qualquer outro tipo de falha crítica que uma cadeia infantil do Plasma, ou um grupo de cadeias, possa apresentar.
Pensamentos finais
O Plasma é, essencialmente, uma solução fora da cadeia que se esforça para aumentar significativamente o desempenho geral da rede Ethereum, criando uma estrutura semelhante a uma árvore com inúmeras cadeias menores. Essas cadeias aliviariam o trabalho da cadeia principal, que seria capaz de lidar com mais transações por segundo.
Um modelo hierárquico de blockchains vinculados proposto pelo Plasma tem grande potencial e está atualmente sendo testado por vários grupos de pesquisa. Com o desenvolvimento adequado, o Plasma provavelmente aumentará a eficiência do blockchain Ethereum e fornecerá uma estrutura melhor para a implantação de aplicativos descentralizados. Além disso, a ideia pode ser adaptada e implementada também por outras redes de criptomoedas, como forma de evitar problemas de escalabilidade no futuro.
O Ethereum Plasma é um projeto de código aberto e o repositório público pode ser encontrado no GitHub. Além do Ethereum, existem muitas outras criptomoedas e repositórios GitHub trabalhando atualmente com o Plasma. Alguns exemplos incluem OmiseGO, Loom Network e FourthStateLabs. Para obter informações mais detalhadas e técnicas, você pode consultar o whitepaper oficial do Plasma ou o site LearnPlasma.