Blockchains vs. DLTs

Breve análise comparativa de seus recursos subjacentes

Por Tatiana Revoredo

Introdução

Estamos testemunhando o crescimento de um fenômeno que pode ser apresentado como um catalisador de mudanças na maneira como o mundo é hoje, mudanças que afetam governança, estilos de vida, modelos corporativos, instituições em escala global e a sociedade como um todo.

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Desafiando velhos padrões e idéias que povoam nossas mentes por séculos [1], a arquitetura Blockchain desafiará a governança e as formas centralizadas e controladas de transação, e é injusto defini-lo como apenas um registro distribuído. Isso representa apenas uma de suas muitas dimensões, cujo leque de pessoas e empresas ainda é incapaz de se qualificar e quantificar.

Os conceitos, recursos e características do Blockchains ainda estão sendo descobertos, mas é possível prever que o caminho para soluções em Blockchains exija percepções e avaliações de seus recursos subjacentes.

Nesta linha, o objetivo deste artigo é fazer uma breve análise comparativa entre Blockchains e Ledgers Distribuídos, abordando algumas de suas principais características e, assim, ajudar a identificar as vantagens e desvantagens que podem resultar de sua adoção. Comentários de especialistas são bem-vindos para ajudar a corrigir imperfeições técnicas.

Blockchains vs. Distributed Ledger Technologies (DLTs)

Embora o uso dos termos "Blockchains" e "DLTs" (Distributed Ledger Technologies) como sinônimos seja muito comum, a verdade é que, embora Blockchains (Bitcoin, Ethereum, Zcash, por exemplo) tenha semelhanças com as tecnologias do Distributed Ledger (como Hyperledger Fabric ou R3 Corda), os DLTs não são cadeias de bloco.

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As DLTs (Distributed Ledger Technologies) ou, como outros preferem, arquiteturas e estruturas de ledger distribuídas foram criadas para o processamento de transações em um ambiente compartilhado por atores conhecidos (por uma relação contratual, por exemplo), enquanto os Blockchains reais foram projetados para que estranhos poderiam transferir valor com segurança, dispensar agentes validadores para obter certeza (precisão, veracidade, fidelidade) e imutabilidade [2] em transações e dados. Vale ressaltar aqui que a veracidade e a imutabilidade são essenciais para o sucesso de uma digitalização adequada dos ativos.

Por outro lado, ao analisar alguns dos vários recursos tecnológicos existentes no Ethereum, IBM Hyperledger Fabric e R3 Corda, podemos identificar mais algumas diferenças entre “Blockchains” e “DLTs”.

Ethereum

As transações no Blockchain Ethereuma são armazenadas em "blocos", com transições de estado [3] resultando em novos estados do sistema (que sacrificam a velocidade do processamento de transações do banco de dados [4] pela integridade do sistema).

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Como o ecossistema Ethereum é construído a partir de uma combinação de ecossistemas blockchain privados e blockchain público, para os fins deste artigo, faz mais sentido sintetizar as nuances da rede pública do Ethereum.

Assim, com relação à participação das partes, isso é feito sem permissão, ou seja, qualquer pessoa tem acesso à rede Ethereum, sem a necessidade de autorização. O modo de participação, deve-se notar, tem um impacto profundo em como o consenso é alcançado.

Sobre o “consenso” no Ethereum, todos os participantes precisam chegar a um consenso na ordem de todas as transações que ocorreram, independentemente de o contribuidor ter contribuído ou não para uma transação específica. A ordem das transações é crucial para o estado consistente do razão. Se uma ordem final de transações não puder ser estabelecida, é possível que ocorram gastos duplos. Como a rede pode envolver partes que não são conhecidas (ou têm qualquer responsabilidade contratual), um mecanismo consensual deve ser empregado para proteger o razão contra participantes fraudulentos que desejam incorrer em gastos duplos. Na atual implementação do Ethereum, esse mecanismo é estabelecido pela mineração com base no trabalho "Prova de Trabalho" (PoW) [5]. Todos os participantes precisam concordar com um livro comum e todos os participantes têm acesso a todas as entradas já registradas. As conseqüências são que o PoW afeta adversamente o desempenho do processamento de transações [6]. Com relação aos dados armazenados no razão, embora os registros sejam anônimos, eles são acessíveis a todos os participantes, o que pode comprometer aplicativos que exigem um maior grau de privacidade.

Outro recurso digno de nota é que o Ethereum possui uma criptomoeda chamada Ether. É usado para pagar recompensas por “nós” que contribuem para alcançar consenso pelos blocos de mineração, bem como para pagar taxas de transação. Portanto, aplicativos descentralizados (DApps) podem ser criados para o Ethereum, o que permite transações monetárias. Além disso, um token digital para casos de uso personalizados pode ser criado com a implantação de um contrato inteligente em conformidade com um padrão predefinido [7]. Dessa forma, criptomoedas ou ativos podem ser definidos.

Além disso, a arquitetura Ethereum também permite "plataformas afiliadas" capazes de adicionar camadas de incentivos "criptoeconômicos" ao sistema.

Finalmente, o Ethereum tem integração na comoditização digital de ativos, o que significa que pode ser integrado à economia de bens digitais, o que não é possível nem no Hyperledger Fabric nem no R3 Corda.

Hyperledger Fabric

O IBM Hyperledger Fabric substitui os princípios fundamentais de um sistema Blockchain, mantendo a execução de todas as transações na arquitetura multicanal para garantir alto rendimento da transação em um ambiente confiável. O IBM Fabric é um DLT, não um Blockchain.

A arquitetura Hypherledger Fabric sacrifica a integridade e a fidelidade de dados de um sistema Blockchain para processamento e taxa de transferência mais rápidos em um ambiente confiável de fluxo de dados. No entanto, embora o arranjo do estado no ambiente Fabric seja eficiente, ele não tem a capacidade de preservar valor em um ecossistema público descentralizado da mesma maneira que um Blockchain como Ethereum ou Bitcoin faria.

Em relação à participação, o Hyperledger Fabricit é autorizado (com permissão), para que os participantes da rede sejam selecionados com antecedência e o acesso à rede seja restrito apenas a eles.

A propósito, a interpretação de consenso do Hyperledger Fabric é mais refinada e não se limita à mineração baseada em PoW (Prova de Trabalho) ou a algum derivado. Ao operar no modo permitido, o Hyperledger Fabric fornece controle de acesso mais refinado aos registros e, portanto, privilegia a privacidade. Além disso, você obtém um ganho de desempenho, portanto, apenas as partes interessadas que participam de uma transação precisam chegar a um consenso. O consenso de Hypherledger é amplo e abrange todo o fluxo de transações, ou seja, desde a proposição de uma transação até a rede até o compromisso com o razão. [8] Além disso, os dispositivos computacionais (também conhecidos como "nós") assumem diferentes funções e tarefas no processo de obtenção de consenso.

No Hyperledger Fabric, os nós são diferenciados, sendo classificados em cliente ou cliente de envio [9], ponto [10] ou consenter [11]. Sem entrar em detalhes técnicos, o Fabric permite um controle refinado sobre o consenso e acesso restrito às transações, resultando em maior escalabilidade e privacidade de desempenho.

O Hyperledger não requer criptomoedas embutidas, pois o consenso não é alcançado através da mineração. Com o Fabric, no entanto, é possível desenvolver uma moeda nativa ou um token digital com o código de código. [12]

R3 Corda

Na arquitetura R3 Corda, por sua vez, o processamento de dados compartilhados ocorre em um ambiente "parcialmente confiável", ou seja, as contrapartes não precisam confiar uma na outra completamente, embora sua plataforma não possua os componentes de um sistema Blockchain capazes de garantir valor inequívoco, exato e imutável.

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No R3 Corda, as informações são anexadas a um razão do tipo banco de dados, que adiciona dados a uma cadeia de eventos e permite a rastreabilidade de sua origem em um ambiente controlado. A origem dos dados é controlada pelos membros do Consortium R3 Corda que detém certos controles de acesso à plataforma de software. Usando essa configuração, bancos e instituições financeiras poderão maximizar a eficiência em termos de processamento de informações em um ecossistema contábil compartilhado. Os dados podem ser melhor movidos e processados ​​entre as organizações, reduzindo a necessidade de confiança substancial entre colegas não confiáveis. Para que uma transação no R3 Corda seja válida, ela deve: ser assinada pelas partes envolvidas, validada pelo código do contrato que determina a transação.

Quanto à participação no R3 Corda, assim como no Hyperledger Fabric, ele é autorizado (com permissão), para que os participantes da rede sejam selecionados com antecedência e o acesso à rede seja restrito somente a eles.

Com relação ao consenso no R3 Corda, sua interpretação é mais refinada e não se limita à mineração baseada em PoW (Prova de Trabalho) ou derivada. Ao operar com permissão, o R3 Corda fornece controle de acesso mais refinado para registros e, assim, aprimora a privacidade. Além disso, você obtém desempenho porque apenas as partes envolvidas em uma transação precisam chegar a um consenso. Semelhante ao Fabric, o consenso em Corda também é alcançado no nível da transação, envolvendo apenas partes. A validade da transação e a exclusividade da transação estão sujeitas a consenso, e essa validade é garantida pela execução de um código de contratos inteligentes associado a uma transação. O consenso sobre a exclusividade de uma transação é alcançado entre os participantes conhecidos como "notários". [13]

Aqui, é importante observar que, como um sistema é fechado, o R3 Corda não possui os meios e as características tecnológicas necessárias para construir um ecossistema baseado em incentivos econômicos, nem um ambiente de ativos digitais públicos. Além disso, o R3 Corda não exige moedas criptografadas porque o consenso não é alcançado através da mineração, e seu White Paper não prevê a criação de criptomoedas ou tokens. [14]

Arquiteturas Ethereum, Hyperledger Fabric e R3 Corda sobre possíveis casos de uso

Ao analisar os papéis EthereumWhite [15], Hyperledger Fabric e R3 Corda, essas estruturas têm visões muito diferentes sobre os possíveis campos de aplicação. [16]

Portanto, a motivação para o desenvolvimento do Hyperledger Fabric e R3 Corda está em casos de uso concretos. No R3 Corda, os casos de uso são extraídos do setor de serviços financeiros, razão pela qual nesse setor reside o principal campo de aplicação do Corda. O Hyperledger Fabric, por outro lado, pretende fornecer uma arquitetura modular e extensível que possa ser empregada em diversos setores, desde bancos e assistência médica a cadeias de suprimentos.

O Ethereum também se mostra totalmente independente de qualquer campo de aplicação específico, mas, ao contrário do Hyperledger Fabric, não é a especificidade que se destaca, mas o fornecimento de uma plataforma genérica para todos os tipos de transações e aplicativos.

Considerações finais

Conclui-se aqui que as plataformas são inerentemente diferentes umas das outras. Enquanto Blockchains como Ethereum, ele possui certos recursos que não existem nos ledgers distribuídos. Os DLTs, por sua vez, possuem recursos de desempenho que o Ethereum atualmente não consegue alcançar na mesma extensão.

Todas as arquiteturas analisadas aqui ainda estão em construção e, portanto, seus protocolos devem ser cuidadosamente examinados por empresários e gerentes, que devem entendê-las com a profundidade necessária antes de qualquer implementação prática.

Saber para onde você planeja ir e quão perto essas arquiteturas estão de replicar os graus desejados de funcionalidade podem fazer toda a diferença.

Isenção de responsabilidade: este artigo reflete apenas a compreensão pessoal despretensiosa do autor. Comentários de desenvolvedores com o objetivo de corrigir imperfeições técnicas são bem-vindos.

Bibliografia

Ethereum. In: Função de transição de estado do Ethereum. Github. Disponível em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#ethereum-state-transition-function.

Ethereum. In: Filosofia. GitHub. Disponível em: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper#philosophy

Hearn, Mike. In: Corda: um livro distribuído. White paper técnico da Corda. Corda, 2016. Disponível em: https://docs.corda.net/_static/corda-technical-whitepaper.pdf

Mougayar, William (Autor); Butterin, Vitalik (Prologo) In: The Business Blockchain: Promessa, Prática e Aplicação da Próxima Tecnologia da Internet. Amazon, 2017.

Ray, Shaan. In: A diferença entre a tecnologia Blockchain e a contabilidade distribuída. Para Data Science, 2018.

A Fundação Linux. In: Explicador do Hyperledger. Hyperledger. Disponível em: https://youtu.be/js3Zjxbo8TM

A Fundação Linux. In: Arquitetura do Hyperledger, Volume 1. White paper do Hyperledger. Disponível em: https://www.hyperledger.org/wp-content/uploads/2017/08/Hyperledger_Arch_WG_Paper_1_Consensus.pdf

Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Comparação de Ethereum, Hyperledger Fabric e Corda. Centro de Blockchain da Escola de Frankfurt, 2017.

Wikipedia, A enciclopédia livre. In: Livro Branco. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/White_paper

Xu, Bent. In: Blockchain vs. Tecnologias de contabilidade distribuída. Consensys, 2018.

Notas finais

[1] Blockchains ajuda a diminuir e, potencialmente, até eliminar, nossa dependência de agentes validadores confiáveis ​​(como bancos, governos, advogados, notários e funcionários de conformidade regulatória)

[2] Antonopoulos, Andreas. In: “O que é o Blockchain”, Youtube, janeiro de 2018. Disponível em: https://youtu.be/4FfLhhhIlIc

[3] Configuração atual de uma estrutura de dados

[4] Eventos computacionais que podem levar a transações estatais, podendo iniciar contratos ou chamar contratos pré-existentes.

[5] Vitalik Buterin, criador da ethereum, lançou recentemente um guia de implementação aproximado que revela que os desenvolvedores da rede começarão primeiro com um sistema 'híbrido' que mescla a mineração de prova de trabalho no estilo bitcoin com sua prova muito antecipada e ainda experimental. sistema de apostas chamado Casper, criado por Buterin.

[6] Vukolić M. (2016) A busca pelo tecido escalável de Blockchain: prova de trabalho versus replicação de BFT, em: Camenisch J., Kesdoğan D. (eds.) Problemas abertos em segurança de rede, iNetSec 2015, Lecture Notes in Computer Science, vol. 9591, Springer

[6] https://www.ethereum.org/token

[7] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/fabric_model.html#consensus

[8] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal.

[9] Os pares podem ter dois papéis especiais: a. Um parceiro ou remetente que envia, b. Um par ou endossante endossante. https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal

[10] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal.

[11] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/Fabric-FAQ.html#chaincode-smart-contracts-and-digital-assets

[12] https://github.com/hyperledger-archives/fabric/wiki/Next-Consensus-Architecture-Proposal.

[13] https://discourse.corda.net/t/mobile-consumer-payment-experiences-with-corda-on-ledger-cash/966?source_topic_id=962

[14] O Livro Branco é, de acordo com a Wikipedia, documento oficial publicado por um governo ou organização internacional, a fim de servir como guia ou guia sobre algum problema e como enfrentá-lo.

[15] Valenta, Martin; Sandner, Phillip. In: Comparação de Ethereum, Hyperledger Fabric e Corda. Centro de Blockchain da Escola de Frankfurt, 2017