Índice
Introdução
Problemas de escalabilidade do Blockchain
O que é uma solução de escalonamento fora da cadeia?
Introdução às cadeias laterais
O que é uma cadeia lateral?
Como funcionam as cadeias laterais
Por que usar cadeias laterais?
Introdução ao canal de pagamento
O que são canais de pagamento?
Como funcionam os canais de pagamento
caminho de pagamento
Resumir
Introdução
Em termos gerais, escalabilidade refere-se à capacidade de um sistema se expandir continuamente em resposta às crescentes demandas. Na computação, você pode melhorar o desempenho do seu computador e executar algumas tarefas com mais rapidez por meio de atualizações de hardware. Quando se trata de escalabilidade do blockchain, geralmente se refere à melhoria do desempenho para que mais transações possam ser processadas.
Protocolos como o Bitcoin têm muitas vantagens, mas carecem de escalabilidade. Se o Bitcoin fosse executado em um banco de dados centralizado, seria muito mais fácil para os administradores aumentar a velocidade de processamento e o rendimento. No entanto, a proposta de valor do Bitcoin (como a resistência à censura) exige que muitos participantes trabalhem juntos para sincronizar cópias do blockchain.
Problemas de escalabilidade do Blockchain
Os nós Bitcoin são relativamente baratos de operar e até mesmo equipamentos de baixo custo podem fazer o trabalho. No entanto, milhares de nós precisam ser mantidos atualizados, resultando em capacidade limitada.
O limite superior de um bloco é geralmente definido para o número de transações que podem ser processadas na cadeia para evitar que os dados cresçam fora de controle. Se o incremento de dados for muito grande e a taxa de crescimento muito rápida, os nós podem não conseguir acompanhar. Além disso, se um bloco for muito grande, será difícil retransmitir rapidamente pela rede.
Então, quando isso acontece, encontramos um gargalo. Podemos pensar no blockchain como um serviço de trem com intervalos fixos de partida. Os assentos são limitados em cada vagão e os passageiros devem dar lance para garantir a passagem. Se todos quiserem embarcar no trem, a tarifa aumentará naturalmente. Da mesma forma, uma rede obstruída com transações não confirmadas exigiria que os usuários pagassem taxas exorbitantes para que suas transações fossem priorizadas.
Uma solução é a expansão do carro. À medida que o número de assentos aumenta, o fluxo de passageiros aumenta e os preços dos bilhetes diminuem. No entanto, é provável que as carruagens ainda estejam tão cheias como antes. Os transportes não podem ser continuamente alargados, tal como os limites das taxas de bloqueio e de combustível não podem ser aumentados indefinidamente. As taxas de gás aumentam o custo de manter os nós na rede porque os nós só podem permanecer sincronizados por meio de atualizações de hardware.
Vitalik Buterin, o criador do Ethereum, propôs o “Trilema” da escalabilidade para discutir os desafios enfrentados pelo blockchain. Ele acredita que os protocolos devem equilibrar escalabilidade, segurança e descentralização. Os três são contraditórios entre si. Se dois deles forem excessivamente fortalecidos, o terceiro será bastante reduzido.
Portanto, muitos acreditam que se espera que a escalabilidade seja alcançada fora da cadeia, enquanto a segurança e a descentralização devem ser maximizadas na própria blockchain.
O que é uma solução de escalonamento fora da cadeia?
A expansão fora da cadeia refere-se a um método que suporta a execução de transações, mas não permite a expansão da blockchain. O protocolo on-chain permite aos usuários enviar e receber fundos, mas as transações não aparecerão imediatamente na cadeia principal. A este respeito, mergulharemos em dois dos desenvolvimentos mais notáveis: sidechains e canais de pagamento.
Introdução às cadeias laterais
O que é uma cadeia lateral?
Sidechains são blockchains independentes, mas não plataformas independentes, e estão até certo ponto ligadas à cadeia principal. A cadeia principal e a cadeia lateral podem interoperar, ou seja, os activos podem fluir livremente entre a cadeia principal e a cadeia lateral.
Há muitas maneiras de garantir uma transferência tranquila de fundos. Em alguns casos, os fundos podem ser depositados num endereço especial e os ativos da cadeia principal podem ser transferidos para a cadeia lateral. Neste momento, os fundos não são efetivamente transferidos, mas ficam bloqueados no endereço, e a cadeia lateral receberá o valor correspondente. Uma abordagem mais direta (que pode favorecer a centralização) é enviar os fundos para um custodiante, que utiliza a margem para trocar fundos para a cadeia lateral.
Como funcionam as cadeias laterais
Digamos que nossa amiga Alice possua cinco Bitcoins. Ela espera trocá-lo por cinco moedas equivalentes na cadeia lateral do Bitcoin (nós as chamamos de “moedas da cadeia lateral”). A cadeia lateral que discutimos é uma indexação bidirecional, onde os usuários podem transferir seus ativos da cadeia principal para a cadeia lateral e vice-versa.
Não se esqueça, sidechains são blockchains independentes com diferentes blocos, nós e mecanismos de verificação. Para obter moedas sidechain, Alice enviará seus cinco bitcoins para outro endereço. O endereço pode pertencer a alguém. Depois de receber os Bitcoins, o proprietário do endereço credita essas 5 moedas sidechain no endereço sidechain de Alice. Além disso, o endereço pode ter algum tipo de configuração sem confiança máxima, com o software creditando automaticamente as moedas da cadeia lateral ao detectar o pagamento.
Alice converteu seus acervos de Bitcoin em moedas sidechain. Ela também pode trabalhar ao contrário, convertendo moedas sidechain em Bitcoin. Depois de possuir o ativo na cadeia lateral, ela agora pode negociar livremente nesta blockchain independente. Assim como a cadeia principal, ela pode enviar ou receber moedas secundárias de outras pessoas.
Por exemplo, ela pode pagar a Bob uma moeda sidechain para comprar um moletom da Binance. Quando ela quiser trocar seus bitcoins de volta, ela pode enviar as quatro moedas laterais restantes para um endereço especial. Após a confirmação da transação, os quatro Bitcoins serão desbloqueados e transferidos para o endereço que ela controla na cadeia principal.
Por que usar cadeias laterais?
Você pode estar se perguntando por que usaria sidechains. Não está tudo bem para Alice usar apenas o blockchain Bitcoin?
A resposta é que as cadeias laterais podem ter recursos que o Bitcoin não possui. Blockchain é um sistema de transações fora da cadeia cuidadosamente projetado. Embora o Bitcoin seja a criptomoeda descentralizada mais segura, ainda não é o líder quando se trata de rendimento. Embora as transações Bitcoin sejam mais rápidas que os métodos tradicionais, a velocidade é ligeiramente inferior em comparação com outros sistemas blockchain. Os blocos só podem ser minerados a cada dez minutos e, quando a rede está congestionada, as taxas podem aumentar significativamente.
Mas temos de admitir que pequenos pagamentos diários podem não exigir um nível de segurança tão elevado. Se Alice for comprar café, certamente não esperará a confirmação da transação. Nesse caso, a transação dela estará sempre na fila e, quando a transação for confirmada, o café dela terá esfriado.
Sidechains não estão sujeitos a esta regra. Funciona até sem usar comprovante de trabalho. Você é livre para escolher o mecanismo de consenso, confiar em um único validador ou ajustar qualquer número de parâmetros. As sidechains podem implementar atualizações não disponíveis na cadeia principal, gerar blocos maiores e realizar liquidações rápidas.
Curiosamente, mesmo que a cadeia lateral dê terrivelmente errado, isso não afetará a cadeia base. Dessa forma, podem servir como plataformas experimentais para lançar funcionalidades que devem dominar a maior parte do consenso da rede.
Se os usuários estiverem satisfeitos com as transações fora da cadeia, as cadeias laterais podem ser uma etapa integral para um escalonamento eficiente. O nó da cadeia principal não precisa armazenar todas as transações da cadeia lateral. Alice pode entrar na sidechain com uma única transação de Bitcoin, realizar centenas de transações monetárias na sidechain e depois sair. No que diz respeito ao blockchain Bitcoin, ela completou apenas duas operações: uma de entrada e outra de saída.
Ethereum Plasma é semelhante, mas existem diferenças significativas. Por favor, leia "O que é Ethereum Plasma (Plasma)?" ",Saber mais:
Introdução ao canal de pagamento
O que são canais de pagamento?
Os canais de pagamento têm o mesmo propósito que as cadeias laterais em termos de escalabilidade, mas são fundamentalmente diferentes. Semelhante às cadeias laterais, os canais de pagamento separam as transações da cadeia principal, impedindo a expansão ilimitada da blockchain. No entanto, a diferença com as cadeias laterais é que elas não precisam depender de uma blockchain independente,
Os canais de pagamento suportam transações de usuários por meio de contratos inteligentes, sem a necessidade de publicar transações no blockchain. Funciona usando software para fazer cumprir o acordo entre os dois participantes.
Como funcionam os canais de pagamento
No popular modelo Lightning Network, ambas as partes primeiro depositam tokens em um endereço de propriedade conjunta. Este é um endereço com várias assinaturas e requer duas assinaturas para gastar fundos. Portanto, se Alice e Bob criarem tal endereço, os fundos só poderão ser transferidos por consentimento mútuo.
Suponha que ambas as pessoas depositem 10 Bitcoins no mesmo endereço e que o saldo do endereço seja de 20 Bitcoins. Eles são capazes de determinar facilmente o saldo inicial, que é que Alice e Bob têm 10 Bitcoins cada. Se Alice precisar transferir um token para Bob, o razão poderá ser atualizado para: Alice possui 9 Bitcoins e Bob possui 11 Bitcoins. Eles não precisam postar transações no blockchain para atualizar seus saldos.
Depois que todas as transações forem finalmente concluídas, digamos que Alice possua 5 Bitcoins e Bob possua 15. Eles podem criar transações, enviar esses saldos para seus respectivos endereços, assiná-los e transmiti-los na rede.
Alice e Bob poderiam ter registrado dezenas, centenas ou até milhares de transações no livro-razão. Mas no nível do blockchain, eles realizaram apenas duas operações na cadeia: uma foi a transação de financiamento inicial e a outra redistribuiu o saldo após a conclusão da transação. Exceto pelos dois pontos acima, todas as outras transações são realizadas fora da rede, sem taxas de manuseio e com conclusão quase instantânea. Ambas as partes não precisam pagar taxas de mineração ou aguardar confirmações de bloco.
É claro que os exemplos discutidos acima baseiam-se no entendimento mútuo e na estreita cooperação entre as partes da transação e não são adequados para estranhos. No entanto, mecanismos especiais também podem ser utilizados para punir fraudes e permitir que partes desconhecidas realizem transações com segurança.
caminho de pagamento
Para ambas as partes com transações frequentes, os canais de pagamento são obviamente mais convenientes e rápidos. Essa abordagem também está melhorando a cada dia. A rede destes canais pode ser continuamente enriquecida e otimizada, permitindo que Alice pague beneficiários com os quais não tem contacto direto. Se Bob e Carol abrirem um canal de pagamento, Alice poderá pagar Carol por meio do canal, desde que a capacidade seja suficiente. Ela pode primeiro pagar através do canal de pagamento de Bob, e Bob transfere os fundos para o canal de Carol. A mesma operação pode ser feita se Carol estiver conectada a outro participante, Dan.
Essa estrutura de rede eventualmente evoluiu para uma topologia distribuída, onde qualquer pessoa pode se conectar a vários nós pares. Existem muitos canais de pagamento e os usuários podem escolher o canal mais eficaz de forma independente.
Resumir
Acima, discutimos dois cenários de escalabilidade. Ambos permitem que as transações sejam concluídas sem aumentar a carga sobre o blockchain subjacente. Sidechains e canais de pagamento ainda são imaturos, mas estão sendo adotados por um número crescente de usuários que desejam contornar as armadilhas das transações da camada base.
Com o tempo, à medida que os usuários continuam a aderir à rede, manter a descentralização é crucial. Para atingir o objetivo, o crescimento da capacidade do blockchain pode ser limitado para que novos nós possam ser adicionados a qualquer momento. Os defensores de soluções de escalabilidade fora da cadeia acreditam que, com o desenvolvimento da tecnologia, a cadeia principal servirá apenas transações de alto valor no futuro, ou será usada apenas para acessar/desconectar cadeias laterais e abrir/fechar canais de pagamento.
