Blockchains podem permitir o armazenamento seguro, sem permissão e descentralizado de informações e a facilitação de transações. Mas estas bases de dados distribuídas tendem a enfrentar limitações em pelo menos uma de três áreas vitais: segurança, escalabilidade ou descentralização.

Os desafios apresentados pela tentativa de equilibrar esses aspectos da tecnologia blockchain tornaram-se conhecidos como o “trilema blockchain”.

Aqui está o trilema do blockchain explicado.

O que é o trilema blockchain?

O trilema blockchain, um termo cuja criação foi creditada ao cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, descreve as dificuldades que os desenvolvedores enfrentam ao criar uma arquitetura blockchain que seja segura e escalável, ao mesmo tempo que permanece descentralizada.

Veja o blockchain Bitcoin, por exemplo. A rede do Bitcoin é a mais segura do mundo, com um taxa de hash mais de 460 Exahash por segundo. Nenhum computador conhecido no mundo poderia quebrar a criptografia de prova de trabalho do Bitcoin. E com milhares de operadores de nós independentes em todo o mundo, a rede permanece descentralizada e, portanto, mais difícil de atacar.

Mas quando se trata de transações, a camada base do Bitcoin dificilmente é escalável. A rede só pode lidar com cerca de 7 transações por segundo (TPS).

Qualquer método de aumentar a taxa TPS levaria a diminuições na segurança ou na descentralização, ou em ambas.

De uma forma ou de outra, todos os blockchains enfrentam um cenário semelhante: eles se destacam em algumas áreas, mas ficam aquém em outras.

Compreendendo os três pilares do blockchain

Para compreender o trilema blockchain, devemos primeiro nos familiarizar com os pilares fundamentais da tecnologia blockchain, que incluem 1) segurança, 2) escalabilidade e 3) descentralização.

Segurança

A segurança é de extrema importância quando se trata de blockchain. Se um invasor conseguir manipular o livro-razão, ele não terá mais integridade e será considerado indigno de confiança e sem valor.

A descentralização torna os blockchains seguros, tornando-os mais difíceis de atacar. Derrubar uma rede envolveria derrubar todos os seus nós, ou pelo menos controlar a maioria deles. No entanto, ao mesmo tempo, alcançar a segurança pode ser um desafio para um sistema que não tem um ponto central de controlo, uma vez que a protecção não pode ser colocada nas mãos de uma única pessoa ou entidade.

Uma das formas mais comuns de atacar uma rede blockchain é através do que é conhecido como ataque de 51%. Se alguém puder assumir o controle da maioria dos nós de uma rede, poderá alterar o livro-razão. Isso poderia permitir o gasto duplo de transações, o apagamento de transações anteriores ou outras manipulações de dados para atender às necessidades do invasor. Ethereum Classic (ETC), a cadeia Ethereum original, sofreu múltiplos ataques de 51%, por exemplo.

Por mais importante que seja a segurança, ela permanece emaranhada com os outros dois aspectos do trilema do blockchain: escalabilidade e descentralização. Aumentar a segurança muitas vezes leva à redução desses outros componentes de um blockchain.

AMPLIAR

Escalabilidade refere-se à capacidade de um blockchain de lidar com um grande volume de transações em escala sem afetar a velocidade, a eficiência ou as taxas. Dado que a maioria das blockchains tem ambições de serem adotadas em escala global, a sua tecnologia deve ser capaz de lidar com um grande número de utilizadores que enviam muitas transações. Mas ser escalável e ao mesmo tempo manter os outros dois pilares da descentralização e da segurança pode ser difícil de alcançar.

Considere o hardware necessário para operadores de nós blockchain. Hardware de última geração aumenta o desempenho da rede, melhorando a escalabilidade. No entanto, ao definir padrões de hardware tão rígidos, limitamos quem pode ingressar na rede. Menos participantes podem significar um sistema mais centralizado. Essencialmente, ao perseguirmos a escalabilidade, podemos comprometer a descentralização.

Assim como aumentar a segurança de uma blockchain pode reduzir a sua escalabilidade, aumentar a escalabilidade pode reduzir a segurança e a descentralização.

Descentralização

Ser descentralizado é o que torna um blockchain diferente de outros métodos de armazenamento de dados ou de facilitação de transações. Em vez de todos os dados serem armazenados num único servidor e controlados pelos seus proprietários, as blockchains constituem uma forma de tecnologia de contabilidade distribuída (DLT). Os livros-razão distribuídos armazenam dados em vários servidores em diferentes localizações geográficas. O que diferencia os blockchains de outras formas de DLT é que os servidores, ou nós, geralmente são executados por indivíduos independentes, e os dados são armazenados continuamente em blocos que formam uma cadeia com carimbo de data e hora.

A descentralização pode tornar uma rede mais segura, eliminando qualquer vetor de ataque ou ponto de falha. No entanto, isto traz consigo novos desafios, como a obtenção de consenso sobre o registo de dados, que pode tornar-se mais difícil à medida que o número de participantes aumenta, resultando em problemas de escalabilidade. E quando é fácil para atores mal-intencionados aderirem à rede e impactarem suas operações, a descentralização pode se transformar em um ponto fraco e não em um ponto forte.

AMPLIAR

Escalabilidade refere-se à capacidade de um blockchain de lidar com um grande volume de transações em escala sem afetar a velocidade, a eficiência ou as taxas. Dado que a maioria das blockchains tem ambições de serem adotadas em escala global, a sua tecnologia deve ser capaz de lidar com um grande número de utilizadores que enviam muitas transações. Mas ser escalável e ao mesmo tempo manter os outros dois pilares da descentralização e da segurança pode ser difícil de alcançar.

Considere o hardware necessário para operadores de nós blockchain. Hardware de última geração aumenta o desempenho da rede, melhorando a escalabilidade. No entanto, ao definir padrões de hardware tão rígidos, limitamos quem pode ingressar na rede. Menos participantes podem significar um sistema mais centralizado. Essencialmente, ao perseguirmos a escalabilidade, podemos comprometer a descentralização.

Assim como aumentar a segurança de uma blockchain pode reduzir a sua escalabilidade, aumentar a escalabilidade pode reduzir a segurança e a descentralização.

Descentralização

Ser descentralizado é o que torna um blockchain diferente de outros métodos de armazenamento de dados ou de facilitação de transações. Em vez de todos os dados serem armazenados num único servidor e controlados pelos seus proprietários, as blockchains constituem uma forma de tecnologia de contabilidade distribuída (DLT). Os livros-razão distribuídos armazenam dados em vários servidores em diferentes localizações geográficas. O que diferencia os blockchains de outras formas de DLT é que os servidores, ou nós, geralmente são executados por indivíduos independentes, e os dados são armazenados continuamente em blocos que formam uma cadeia com carimbo de data e hora.

A descentralização pode tornar uma rede mais segura, eliminando qualquer vetor de ataque ou ponto de falha. No entanto, isto traz consigo novos desafios, como a obtenção de consenso sobre o registo de dados, que pode tornar-se mais difícil à medida que o número de participantes aumenta, resultando em problemas de escalabilidade. E quando é fácil para atores mal-intencionados aderirem à rede e impactarem suas operações, a descentralização pode se transformar em um ponto fraco e não em um ponto forte.

Soluções e inovações atuais

Tem havido muitas soluções propostas para lidar com o trilema criptográfico representado pelo equilíbrio entre segurança, escalabilidade e descentralização. A maioria deles tenta corrigir o problema implementando mudanças no nível da camada 1 (também conhecida como camada base) ou utilizando ferramentas no topo da camada base, conhecido como camada 2.

Soluções de camada 1

Melhorias no protocolo de consenso: A abordagem mais abrangente para resolver o trilema do blockchain é simplesmente mudar o mecanismo de consenso dos quais uma rede depende. Isto pode ser feito mudando de um modelo de consenso de prova de trabalho (PoW) para um modelo de prova de participação (PoS), por exemplo. Em vez de depender de nós de mineração para realizar cálculos que consomem muita energia para proteger uma rede, as redes PoS exigem que os nós validadores bloqueiem ou “apostem” tokens por um determinado período de tempo. Ethereum passou por esse processo no final de 2022, conhecido como A fusão.

Sharding, também conhecido como particionamento horizontal, é um método de gerenciamento de banco de dados que envolve dividir os dados em partes, ou fragmentos, e armazená-los em locais diferentes. Ao dividir partes dos dados de uma blockchain entre diferentes nós, mais espaço pode ser liberado para processamento paralelo de transações. Normalmente, cada nó completo em uma blockchain deve armazenar o conjunto de dados de toda a cadeia, desde o primeiro bloco de transações até o mais recente. Mas com a fragmentação, esse não precisa ser o caso.

Dividir os dados do blockchain em pedaços menores faz com que cada nó seja capaz de processar mais transações, o que significa maior escalabilidade.

Soluções de camada 2

Muitas das propostas mais populares para resolver o trilema da blockchain não ocorrem na camada base das blockchains, mas sim nas soluções da camada 2. Trabalhar na segunda camada pode fornecer uma forma de aumentar a escalabilidade, preservando ao mesmo tempo a descentralização e a segurança da cadeia principal, que permanece inalterada.

• Blockchains aninhados use uma estrutura que envolva uma cadeia principal com várias cadeias secundárias. Isso permite que as cadeias operem em conjunto umas com as outras. A cadeia principal concentra-se na atribuição de tarefas e no controle de parâmetros, enquanto as cadeias secundárias podem processar transações. OMG Plasma é um exemplo de camada 2 que usa um blockchain aninhado no topo da camada 1 do Ethereum para maior escalabilidade.
• Canais estaduais fornecer uma maneira para os participantes realizarem transações diretamente fora da cadeia, com a camada base servindo como árbitro final das transações. Os usuários abrem um canal fora da cadeia através do uso de uma transação com múltiplas assinaturas no blockchain. Os canais podem então ser fechados, com a liquidação acontecendo diretamente na cadeia. Rede de Relâmpagos do Bitcoin é um exemplo de canal de estado da camada 2.
• Correntes laterais funcionam como blockchains independentes que funcionam em paralelo à camada base. Eles utilizam seus próprios métodos de consenso, que podem permitir maior escalabilidade, conforme mencionado anteriormente. Uma desvantagem é que uma cadeia lateral não se beneficia da segurança de sua camada base, criando vulnerabilidades potenciais. Polygon, Polkadot, Cosmos e Avalanche são alguns exemplos de projetos populares que fazem uso de sidechains.

Implicações para o futuro

À medida que o cenário criptográfico evolui, a adoção de pagamentos e tecnologia baseados em blockchain continuará a se popularizar.

A camada 2 do Ethereum já está sendo vista seis vezes mais transações como a camada base Ethereum. Além disso, como o BitPay adicionou suporte para transações da Lightning Network, vimos Transações relâmpago quase triplicaram em menos de 10 meses, mostrando o potencial das soluções fora da cadeia.

A comunidade criptográfica permanece inabalável na sua busca para resolver o trilema, esforçando-se por uma mistura harmoniosa de descentralização, escalabilidade e segurança. Especialmente no domínio dos pagamentos em criptomoedas, o futuro parece promissor. Com esforço coletivo e engenhosidade, estamos à beira de remodelar o paradigma financeiro. Fique ligado, pois o melhor ainda está por vir.

• Conteúdo com tecnologia de SEO e distribuição de relações públicas. Seja amplificado hoje.
• PlatoData.Network Gerativa Vertical Ai. Capacite-se. Acesse aqui.
• PlatoAiStream. Inteligência Web3. Conhecimento Amplificado. Acesse aqui.
• PlatãoESG. Carbono Tecnologia Limpa, Energia, Ambiente, Solar, Gestão de resíduos. Acesse aqui.
• PlatoHealth. Inteligência em Biotecnologia e Ensaios Clínicos. Acesse aqui.
• Fonte: https://bitpay.com/blog/the-crypto-trilemma/