O trilema blockchain – alcançar escalabilidade, segurança e descentralização simultaneamente – continua a ser um desafio central no desenvolvimento da tecnologia blockchain. Entende-se que qualquer blockchain, do Bitcoin ao Ethereum, luta com esse trilema, muitas vezes otimizando dois dos três aspectos em detrimento do terceiro.
Resolver o trilema do blockchain significaria criar uma rede que maximiza simultaneamente a descentralização, a segurança e a escalabilidade sem comprometer nenhum aspecto – permitindo alto rendimento de transações, segurança em várias camadas para evitar violações, adoção em massa e uma estrutura descentralizada que se alinha com o espírito central do blockchain, ou seja, confiança e resistência à censura.
Por que resolver o trilema Blockchain é importante?
Trilema Blockchain: três desafios principais na tecnologia blockchain
Espelhando a luta de Neo para equilibrar as forças dentro da Matrix, os desenvolvedores de blockchain enfrentam um desafio triplo. Este trilema é crucial porque mostra as compensações inerentes que os desenvolvedores enfrentam ao tentar otimizar os seguintes aspectos cruciais:
Descentralização (quantos nós estão executando o Blockchain?)
Mantém o espírito democrático do blockchain, garantindo
Todos os nós têm os mesmos direitos para evitar manipulação
Torna-o resiliente a interrupções, eliminando pontos únicos de falha e,
Torna os ataques de 51% significativamente mais difíceis.
No entanto, pode haver compensações no caso de se alcançar um elevado rendimento de transações (TPS) em redes altamente descentralizadas, o que dificulta a escalabilidade.
Escalabilidade (qual é o rendimento? Quantos TPS existem?)
A escalabilidade é provavelmente o recurso mais problemático para incorporar nas redes blockchain modernas e é extremamente crucial para a adoção global.
As aplicações de blockchain no mundo real, como serviços financeiros, gerenciamento da cadeia de suprimentos e muito mais, exigem que a rede lide com um grande número de transações de forma rápida e eficiente.
Para se ter uma ideia, o Bitcoin processa cerca de 7 TPS e o Ethereum cerca de 30 TPS, enquanto o Visa processa aproximadamente 1.700 TPS com capacidade de ir até 24.000 TPS.
Segurança (Quão resistente a ataques é a rede?)
Por último, mas não menos importante, temos segurança e sem ela, as blockchains seriam completamente inúteis, pois todos teriam a capacidade de perturbar os livros-razão e até mesmo manipulá-los.
A natureza de código aberto dos blockchains, embora seja uma vulnerabilidade potencial, raramente leva a explorações em redes estabelecidas como o Bitcoin. Mas a segurança tem um custo. Mecanismos de consenso que consomem muitos recursos, como PoW, são usados, mas isso dificulta a escalabilidade à medida que a rede cresce.
Destacando isso, a conclusão é que resolver o trilema do blockchain é vital para melhorar o TPS, maior segurança e manter a verdadeira descentralização para evitar riscos de centralização.
Abordagem Única para Resolver o Trilema Blockchain
Inovações como redes de Camada 2, fragmentação e mecanismos de consenso híbrido estão a avançar no sentido de alcançar o equilíbrio e, no meio destes desenvolvimentos, o Quranium emergiu como uma solução formidável concebida exclusivamente para enfrentar o trilema através da sua arquitectura híbrida e abordagens de consenso inovadoras.
Leia aqui como as soluções de escalabilidade da Camada 2 estão transformando o desempenho do blockchain, permitindo que as redes da Camada 1 alcancem escalabilidade, segurança e eficiência sem precedentes.
Aproveitando uma configuração de camada dupla que combina PoW com PoR dentro de uma estrutura BlockDAG, o Quranium fornece uma solução equilibrada que melhora a escalabilidade sem comprometer a segurança ou a descentralização. Isso é demais, não é? Vamos decompô-lo.
Como o Quranium aborda o trilema Blockchain?
O Quranium aborda com sucesso o trilema do blockchain, integrando mecanismos avançados que garantem que a descentralização, a segurança e a escalabilidade sejam otimizadas simultaneamente.
Descentralização por meio de consenso híbrido e prova de respeito (PoR)
O Quranium aprimora a descentralização com uma abordagem de consenso híbrida única e seu mecanismo inovador de Prova de Respeito (PoR). Isto é o que diferencia o Quranium em meio a vários protocolos.
Caso você esteja curioso, a “abordagem de consenso híbrido” mencionada é essencialmente o sistema de camada dupla do Quranium que aproveita a Prova de Trabalho (PoW) para a camada central e a Prova de Respeito (PoR) para a camada da crosta.
“O mecanismo de consenso híbrido do Quranium, combinando Prova de Trabalho (PoW) com BlockDAG, apresenta uma solução inovadora para o trilema blockchain de escalabilidade, segurança e descentralização. A sinergia entre essas camadas, especialmente com a inovadora Prova de Respeito (PoR), melhora a integridade e a eficiência da rede. Este sistema de camada dupla otimiza o rendimento das transações e promove uma rede justa e descentralizada. Ao classificar dinamicamente os validadores e incentivar o comportamento positivo, o Quranium garante um ambiente blockchain robusto, escalável e inclusivo, estabelecendo novos padrões para a indústria.”
James Bernard, Conselheiro do Alcorão.
O que é prova de respeito (PoR)?
PoR é um novo mecanismo de consenso introduzido pelo Quranium, que vai além da tradicional Prova de Participação. É um componente chave na resolução do trilema do blockchain.
O PoR não apenas mede o trabalho computacional realizado pelos nós, assim como o PoW, mas vai além e considera a qualidade e a utilidade das contribuições dos nós para a rede, de modo que os nós que fazem contribuições significativas e impactantes sejam extremamente recompensados no ecossistema, em vez de serem dominados apenas por matérias-primas. poder computacional.
O consenso PoR do Quranium é fundamental para resolver o trilema do blockchain, pois incorpora métricas sociais que reduzem a probabilidade de ataques, uma vez que os atores mal-intencionados têm menos probabilidade de ganhar respeito e influência, ao mesmo tempo que promovem uma distribuição mais ampla de poder.
Escalabilidade via tecnologia BlockDAG e separação de camadas
Na sua busca para resolver o trilema do blockchain, o Quranium alcança escalabilidade através de duas inovações principais:
Separação de camadas para escalabilidade aprimorada
Em primeiro lugar, o Quranium separa a camada de finalidade de dados da camada de implantação de contrato inteligente. A camada de finalidade de dados concentra-se na confirmação e registro de transações, enquanto a camada de implantação de contratos inteligentes lida com a execução de transações programáveis complexas.
Ao separar essas duas funções, o Quranium garante que a rede possa lidar com grandes volumes de transações de forma eficiente, sem comprometer outras operações, um passo crucial na resolução do trilema do blockchain.
BlockDAG para contratos inteligentes
Em segundo lugar, a camada de implantação de contrato inteligente utiliza uma estrutura BlockDAG em vez de uma blockchain tradicional. Ao contrário dos blockchains tradicionais que organizam as transações em uma única cadeia de blocos, o Quranium utiliza uma estrutura BlockDAG.
O que ele faz é permitir que vários blocos sejam adicionados à rede simultaneamente, o que aumenta significativamente o rendimento da transação. Em última análise, significa tempos de confirmação mais rápidos devido às capacidades de processamento paralelo do blockchain.
O BlockDAG não apenas permite a criação de vários blocos em paralelo, mas também minimiza os problemas relacionados a blocos e bifurcações órfãos, garantindo, em última análise, uma operação de rede mais suave e um consenso mais rápido. A arquitetura BlockDAG é fundamental para resolver o trilema do blockchain, melhorando a escalabilidade sem sacrificar a segurança ou a descentralização.
A parte interessante a ser observada aqui é que não há compromisso entre escalabilidade e segurança, pois a eficiência do WOTS+ atende às necessidades do Quranium de alto TPS sem comprometer a segurança.
Aprofunde-se em como a tecnologia blockchain está superando seus desafios de escalabilidade com uma variedade de soluções inovadoras em nossa exploração detalhada.
Medidas de segurança resistentes a quantum
Abordando outro aspecto da solução do trilema do blockchain, o Quranium se prepara para a ameaça quântica. O algoritmo quântico do matemático Peter Shor representa uma ameaça significativa para sistemas criptográficos amplamente utilizados como RSA, Diffie-Hellman e ECC. O algoritmo de Shor pode potencialmente quebrar a segurança desses sistemas assim que os computadores quânticos se tornarem suficientemente poderosos.
O professor Massimiliano Sala, da Universidade de Trento, Itália, discutiu recentemente o conceito de “dia Q” – o momento em que os computadores quânticos poderiam quebrar a criptografia tradicional. Ele disse,
“Os computadores quânticos poderiam facilmente resolver problemas fundamentais para as assinaturas digitais, minando potencialmente o mecanismo que protege os ativos dos usuários nas plataformas blockchain.”
Professor Massimiliano Sala da Universidade de Trento, Itália
Riscos potenciais para arquiteturas blockchain apresentados pela computação quântica
Fonte: Futuros Distribuídos
Leia mais sobre segurança à prova quântica no artigo abrangente do DroomDroom sobre como a computação quântica representa riscos significativos para as tecnologias blockchain.
O Quranium aborda essa destruição iminente incorporando métodos criptográficos resistentes a quantum, como SPHINCS+, em sua estrutura de blockchain. SPHINCS+ é uma solução de criptografia pós-quântica aprovada pelo NIST que protege contra ameaças cibernéticas atuais e emergentes, essencial para resolver o trilema do blockchain.
“SPHINCS+ representa um salto monumental na segurança do blockchain, especialmente para tecnologias como o Quranium. Seu esquema de assinatura baseado em hash, inerentemente resistente aos métodos de descriptografia quântica, garante proteção robusta contra ameaças quânticas emergentes. Ao contrário dos algoritmos tradicionais como ECC e RSA, o SPHINCS+ não depende de problemas matemáticos que os computadores quânticos possam potencialmente resolver. Ao integrar o SPHINCS+, o Quranium não apenas prepara sua infraestrutura para o futuro, mas também oferece configurações de segurança flexíveis, tornando-o uma opção formidável no cenário em constante evolução das tecnologias de contabilidade digital.”
Zeeshan Khan, cofundador e COO, Quranium.
É um esquema de assinatura sem estado e baseado em hash que pode ajustar o tamanho da assinatura, dependendo da segurança e da velocidade necessárias.
Trazendo tudo para casa
Concluindo, fica claro que resolver o trilema do blockchain é um desafio monumental, mas fascinante. Equilibrar descentralização, segurança e escalabilidade não é apenas um obstáculo técnico; trata-se de definir o futuro de como interagimos e confiamos nos sistemas digitais.
A combinação inovadora de PoR e BlockDAG do Quranium garante que ele equilibre e maximize efetivamente a descentralização, a segurança e a escalabilidade, fornecendo uma solução abrangente para o trilema do blockchain. A beleza da infraestrutura do Quranium reside na sua abordagem híbrida, unindo perfeitamente o melhor de todos os mundos, sem comprometer nenhum aspecto.
Ao aproveitar o PoW para a camada central e o PoR dentro de uma estrutura BlockDAG para a camada crust, o Quranium alcança um ambiente onde altas velocidades de transação são possíveis sem sacrificar a segurança ou a descentralização. Este sistema de camada dupla permite que cada camada otimize suas funções específicas: o PoW fornece segurança robusta para finalidade de dados, enquanto o PoR melhora a escalabilidade e a eficiência para implantação de contratos inteligentes.
Estes avanços mostram que é possível alcançar altas velocidades de transação sem sacrificar os princípios fundamentais de segurança e descentralização.
A abordagem do Quranium exemplifica como o design cuidadoso e as tecnologias inovadoras podem superar o trilema do blockchain, abrindo caminho para a adoção em massa e a próxima geração de aplicativos blockchain.