O posto Escalabilidade descentralizada será o próximo grande desafio da Web3: veja como corrigimos isso apareceu pela primeira vez em Notícias Fintech da Coinpedia
A Web3 é amplamente apresentada como uma visão de uma internet futura e descentralizada baseada na tecnologia blockchain. Os proponentes dizem que isso levará a um ecossistema de internet mais democrático, alimentado por aplicativos, ferramentas e serviços descentralizados, nos quais as pessoas podem retomar o controle de seus dados e recuperar sua liberdade.
É uma visão com a qual muitos analistas concordam. Em um relatório recente, a Vantage Market Research projetou que o mercado de serviços Web3 está esperado para crescer a uma taxa de crescimento anual composta de 41.6% de 2022 a 2028, de um valor estimado de US$ 2.9 bilhões agora para mais de US$ 23.8 bilhões na época.
É uma previsão otimista que assume que a Web3 continuará sua expansão já muito rápida, atraindo mais investimentos de capitalistas de risco e gerando maior interesse em conceitos como criptomoeda, finanças descentralizadas, metaverso e jogos play-to-earn. Se a Web3 quiser fazer isso, precisará superar o que parece ser um desafio intransponível que nenhum projeto ainda conseguiu resolver – o problema da escalabilidade descentralizada
A dificuldade de dimensionar a Web3
A Web3 tem um problema de escalabilidade que provará ser um grande impedimento para uma adoção mais ampla e, se algum dia se tornar uma indústria multibilionária, como mostram as previsões mais otimistas, alguém precisará encontrar uma solução.
Os problemas com a escalabilidade do blockchain vieram à tona em 2016 com a explosão de interesse em um dos primeiros jogos baseados em blockchain, CryptoKitties.
CryptoKitties é um jogo hospedado no blockchain Ethereum que envolve criar gatinhos digitais, criá-los e depois trocá-los com outros. Provou ser um jogo incrivelmente popular, tanto que causou congestionamento sem precedentes na rede Ethereum. Isso levou a tempos de processamento de transações mais lentos, o que já era ruim o suficiente, e taxas de gás altíssimas, o que era muito pior.
A rede tornou-se tão lenta e cara que se tornou quase impossível jogar CryptoKitties e também teve um efeito indireto em outros aplicativos baseados em Ethereum. Após alguma discussão, o cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, chamou o desafio de “trilema de escalabilidade".
As redes Blockchain são baseadas em três pilares principais – segurança, descentralização e escalabilidade, mas a maneira como são projetadas significa que você deve sempre priorizar dois em detrimento do terceiro.
Para superar esse desafio, surgiram as redes de camada 2, como a Polygon. Eles funcionam descarregando transações da blockchain principal para uma segunda “sidechain”, onde podem ser processadas mais rapidamente. Então, apenas o resultado final de um lote inteiro de transações é processado pela cadeia principal, eliminando grande parte do tráfego da rede. Isso ajuda a manter as coisas sob controle.
O Ethereum também apresentou sua própria solução, conhecida como Merge, que envolveu a mudança de um mecanismo de consenso de Prova de Trabalho para Prova de Participação. No entanto, embora isso ajude a resolver o problema das altas taxas de gás eliminando os mineradores, fazem pouco para resolver os problemas de escalabilidade do Ethereum e Web3. A transição para PoS deveria coincidir com uma segunda atualização que permitiria “sharding”, onde a rede é dividida em vários componentes para aumentar o rendimento das transações. No entanto, esse movimento foi adiado e só acontecerá em 2023.
Mesmo quando o sharding chegar, ele resolverá apenas uma parte do quebra-cabeça. O fato é que blockchains e Web3 não podem escalar apenas aumentando a taxa de transferência de transações, porque isso não faz nada para melhorar a composição atômica.
O Problema da Componibilidade Atômica
A necessidade de composição atômica não aparece em muitas discussões sobre escalabilidade do blockchain, mas é uma consideração importante que não pode ser ignorada. Isso porque é vital garantir a interoperabilidade para aplicativos Web3.
A interoperabilidade está relacionada à capacidade de um dApp de fazer uso de vários contratos inteligentes para compor uma única transação. Isso é essencial, porque significa que os dApps Web3 podem compor livremente transações entre outros. Dessa forma, um aplicativo DeFi, por exemplo, pode oferecer a taxa de câmbio mais superior em várias exchanges descentralizadas. Como alternativa, um aplicativo DeFi pode alavancar vários pools de liquidez de crowdsourcing para ajudar os traders a identificar e aproveitar as oportunidades de negociação de arbitragem. Essas são transações incrivelmente complexas que devem ser realizadas exatamente ao mesmo tempo em uma série de etapas complicadas e “atômicas”. Isso é necessário porque cada uma dessas etapas deve ser confirmada de uma só vez para que a transação aconteça.
Portanto, sem a composição atômica, esses tipos de casos de uso não seriam possíveis na Web3. É um recurso chave de qualquer blockchain que permite que milhares de dApps únicos e interoperáveis funcionem juntos.
Layer-2s e composição atômica não se misturam
A composição atômica não é uma ideia nova. De fato, a rede da Ethereum suporta centenas de dApps que já podem ser compostos. A questão é que a composição atômica na rede da Ethereum é altamente ineficiente, exigindo que cada transação seja processada por meio de um algoritmo de consenso global lento que não pode ser dimensionado.
Além disso, embora as redes de camada 2 possam acelerar o rendimento das transações, elas só podem fazer isso sacrificando a capacidade de composição atômica. O Merge e o Polygon da Ethereum usam uma técnica chamada “sharding”, que envolve o descarregamento de transações em sidechains, onde podem ser processadas independentemente. O problema de fazer isso é que esses fragmentos independentes não conseguem se comunicar uns com os outros até que seus pacotes de transações sejam finalmente comprometidos com o blockchain principal, o que significa que a composição atômica se torna extremamente ineficiente.
Atualmente, a comunicação entre fragmentos é realizada usando compromissos criptográficos condicionais, uma técnica que diminui a velocidade das transações, o que significa que a rede não se beneficia da taxa de transferência mais rápida.
Uma solução radical
A boa notícia é que existe uma solução que começa a tomar forma. o Plataforma Radix desenvolvido para suportar a próxima geração de aplicativos DeFi altamente escaláveis, criou seu exclusivo Mecanismo de consenso Cerberus que introduz uma técnica de fragmentação totalmente nova. É um design revolucionário que teoricamente pode suportar um número ilimitado de transações e dApps Web3 que são executados em paralelo entre si.
Ao projetar o Cerberus, a equipe de Radix percebeu três coisas. Primeiro, ela reconheceu a necessidade de oferecer suporte a um número ilimitado de shards, de modo a ser dimensionado para atender aos requisitos de uma infraestrutura Web3 verdadeiramente global que um dia poderá substituir a infraestrutura Web2.0 existente. Em segundo lugar, a equipe de Radix também percebeu a necessidade de realizar um consenso sobre transações atômicas que podem ser sincronizadas apenas nos shards relevantes para cada transação, para não congestionar o restante da rede. Por fim, a Radix também identificou a necessidade de uma camada de aplicação que seja realmente capaz de utilizar esse tipo de “paralelismo ilimitado”.
O Cerberus foi, portanto, projetado para oferecer suporte a um número ilimitado de fragmentos que são capazes de chegar a um consenso em paralelo, ao mesmo tempo em que permite que o consenso seja realizado em qualquer conjunto de fragmentos quando relevante. Além disso, introduz o conceito de “substratos”, que são um pequeno registro de uma transação com regras muito específicas, que podem ser atribuídas a qualquer único shard para permitir a composição atômica.
Como exemplo, um desenvolvedor pode querer criar um substrato de token para descrever uma transação direta em que Jack envia 10 XRD para seu amigo John. O substrato observaria que há 10 XRD na conta de John e que não estão mais na conta de Jack, para evitar que qualquer XRD seja perdido ou gasto duas vezes.
Ao usar substratos para registrar o status de cada token, a Cerberus é capaz de processar transações ilimitadas em paralelo. Assim, ele pode oferecer suporte a milhões de tokens compartilhados em milhões de contas individuais, compartilhados em quantos fragmentos forem necessários. Então, quando alguém quiser enviar tokens para outro usuário, os dois shards individuais que armazenam as informações sobre quem possui esses ativos específicos chegarão a um consenso juntos, mas independentemente do restante da rede, sem afetar seu desempenho. Desta forma, o Radix permite a composição atômica em uma escala sem precedentes.
Para tornar tudo isso possível, a Radix criou uma camada de aplicação inteiramente nova chamada Motor Radix, que não é apenas capaz de definir o significado e as regras dos substratos, mas também definir quais substratos devem ser incluídos no consenso. Isso garante que o consenso seja conduzido apenas nos fragmentos relevantes. A arquitetura EVM da Ethereum é incapaz de suportar isso, porque todas as transações devem ocorrer dentro de uma única linha do tempo, um conceito conhecido como “ordenação global”.
Conclusão
A chave para nutrir o crescimento da Web3 é proteger seus principais pilares de tokenização, descentralização e composição atômica. Se retirarmos qualquer um desses elementos isolando os dApps uns dos outros através do uso de técnicas como fragmentação, é semelhante a isolar uma abelha da planta que ela poliniza. Isso é visível na natureza, onde a separação forçada pelo homem da flora e da fauna resultou na destruição não intencional de ecossistemas inteiros.
O mesmo erro não pode ser cometido com Web3. À medida que nos esforçamos para criar uma infraestrutura dinâmica e próspera para apoiar a próxima geração da Internet e das finanças globais, a preservação da capacidade de composição atômica será essencial para que ela cresça e prospere.
Fonte: https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/