Encaminhar o Título Original 'Flash Boys of Crypto'

Como se sentiria se as suas mensagens do WhatsApp demorassem 10 segundos a obter o visto azul, e tivesse de esperar 10 segundos para a resposta do seu amigo chegar até si? Frustrante, não é verdade? Bem-vindo ao maior ponto doloroso não resolvido da blockchain: a latência de comunicação.

As blockchains não são de todo sobre dinheiro - são sobre comunicação. O que percebemos como uma "transferência de valor" é na realidade um problema de troca de informações. Enquanto algumas blockchains como o Bitcoin realmente movimentam moedas, outras como o ETH operam de forma diferente. Quando envias 5 ETH para o teu amigo, não estás a mover moedas digitais; estás a transmitir uma mensagem que atualiza um livro-razão distribuído. A verdadeira inovação da blockchain não foi apenas o conceito de "moeda digital", mas sim uma nova abordagem para sincronizar informações em redes não confiáveis.

Pacotes de valor são armazenados dentro de pacotes IP de informação que fluem pelos trilhos da internet global. O mesmo método se aplica fora das redes de blockchain.

Quando Taylor Swift lança os bilhetes mais recentes para o concerto, milhares de fãs atacam os servidores da Ticketmaster, cada um enviando um pacote a gritar, "Dá-me um bilhete!" O sistema coloca-os em fila por ordem de chegada e quem chegar primeiro vence. Determinar a ordem de chegada é crucial para uma distribuição justa.

Empresas de tecnologia como a Amazon e o Facebook percebem que depender de linhas de internet pública para fornecer o tipo de experiências e desempenho que os utilizadores desejam em todo o mundo é impossível. O tempo necessário para um pedido de vídeo que tem origem em Londres chegar aos servidores nos EUA e para transmitir os dados de vídeo de volta através da distância física acrescenta latência à experiência.

É por isso que eles estabeleceram centros de dados globalmente onde os dados do servidor são periodicamente replicados em todos esses centros e os utilizadores estão ligados ao centro de dados mais próximo para uma baixa latência. O Meta opera 24 centros de dados em todo o mundo, investindo mais de $30 mil milhões para garantir que a rolagem infinita do Instagram permaneça perfeita e responsiva, mantendo uma latência ultra baixa para bilhões de utilizadores.

As blockchains estão a passar por esta transição, focando-se em fornecer uma experiência fiável e amigável ao utilizador. Embora se tenham estabelecido como sistemas de transferência de valor, os utilizadores sabem que interagir com estas plataformas é bastante doloroso. Quando Trump lançou a sua própria mememoeda em janeiro, mais de 200k utilizadores correram simultaneamente para participar, sobrecarregando a rede Solana, resultando em inúmeras transações falhadas e deixando muitos dos participantes iniciais desapontados.

Porque Solana Drops Packets Enquanto Ethereum Espera

Ethereum e Solana ilustram abordagens diferentes para resolver o “problema de comunicação” da blockchain. As blockchains dependem de validadores - uma rede de nós de hardware dedicados responsáveis por coletar transações, executá-las para verificar a correção e organizá-las em blocos. Dependendo do mecanismo de consenso, os validadores têm o direito de construir um bloco e quando uma transação faz parte de um bloco que está comprometido on-chain, é considerado resolvido.

A abordagem "Esperar na Fila" do Ethereum: O tempo de bloco mais lento do Ethereum (12-15 segundos) permite tempo suficiente para a propagação de mensagens em toda a sua rede. As transações entram numa mempool - uma sala de espera - onde os validadores selecionam, ordenam e processam as transações metodicamente, garantindo confiabilidade em vez de velocidade. Esta abordagem prioriza a certeza da transação às custas da experiência do usuário e das taxas de gás.

A filosofia de “Perda de Pacotes de Risco” da Solana: A Solana empurra os limites com tempos de bloco de 400ms, priorizando agressivamente a velocidade. No entanto, esta velocidade extrema significa que os pacotes frequentemente se perdem se a latência da rede exceder a janela de tempo apertada da Solana, resultando em falhas de transação e instabilidade de rede durante o tráfego de pico. A Solana não tem uma mempool, então os utilizadores terão de tentar novamente até que alcance um validador.

Os validadores enfrentam um papel duplo complexo - atuando simultaneamente como centros de comunicação (recebendo e transmitindo transações) e nós computacionais (executando e validando transações). Os validadores do Ethereum alocam seus recursos principalmente para a computação, com tempo amplo para comunicação. Em contraste, os validadores da Solana malabaram tarefas computacionais intensas com demandas pesadas de rede, exigindo hardware de ponta.

Validação de Dois Passos: Reimaginando o Pipeline

À medida que as redes blockchain evoluem, estão a surgir dois caminhos distintos para resolver o gargalo de comunicação.

Caminho 1: Pré-confirmações Orientadas por Software (MegaETH)

MegaETH, uma solução de Camada 2, tem como objetivo proporcionar uma experiência web3 'em tempo real' ao fornecer 'pré-confirmações' rápidas - garantias de que a transação será incluída no próximo bloco. MegaETH consegue isso ao dividir responsabilidades entre nós especializados:

Sequenciador: Hardware de alta potência lidando com a execução de transações de nível de desempenho

Nós Completos: Uma rede descentralizada de nós responsáveis por verificar novamente os blocos produzidos pelo sequenciador

Provers: Nós focados em gerar provas de transação que podem ser validadas por clientes leves

Todas as transações são encaminhadas para o sequenciador de alto desempenho que agrupa transações em blocos a cada segundo. No entanto, os utilizadores frequentemente exigem confirmações ainda mais rápidas, como no caso de jogos on-chain ou negociações DEX. Como a MegaETH usa apenas um sequenciador em vez de uma rede de nós, pode emitir 'pré-confirmações' a intervalos de 1ms.

O sequenciador constrói ‘mini-blocos’ - pacotes de transações processadas a cada 10 ms e fornece essas confirmações de inclusão. As aplicações podem tratar essas transações como validadas, exibindo resultados na interface sem esperar pela produção completa de blocos e adição à cadeia.

Origem -https://x.com/ShivanshuMadan/status/1902388855862640664

O sequenciador MegaETH opera em hardware poderoso: 100 núcleos, 1-4TB de RAM e largura de banda de rede de 10Gbps. Os dados da Blockchain residem na memória da CPU em vez do armazenamento em disco mais lento, e os processos de verificação são distribuídos por vários núcleos, visando um débito superior a 100.000 transações por segundo.

A dependência desta arquitetura de um sequenciador centralizado introduz compromissos de confiança. Se o sequenciador ficar inativo, as confirmações de transações podem enfrentar atrasos até que os sistemas de backup sejam ativados. O MegaETH mitiga esse risco ao empregar uma rede de nós completos que reexecutam cada transação, verificando a precisão do sequenciador. Os sequenciadores devem apostar garantias sujeitas a penalidades de corte por má conduta.

MegaETH lançou sua testnet pública no mês passado e enfrentou problemas de inatividade. Embora parecesse ser uma falha no sequenciador, o verdadeiro culpado era um bug RPC que impedia que as transações chegassem ao sequenciador.

RPC (Remote Procedure Call) é um middleware que permite que aplicativos interajam com nós de blockchain e enviem/recebam transações sem executar um nó próprio. Em resposta, a equipe MegaETH está a desenvolver uma pilha RPC de alto desempenho capaz de corresponder aos seus requisitos de throughput.

Caminho 2: Faixa prioritária orientada para infraestrutura (Protocolo DoubleZero da Solana)

@doublezeroestá a construir um “Flashboys para Solana.” No seu bestseller Flashboys, Michael Lewis escreveu sobre como as empresas de trading de alta frequência (HFT) gastaram $300 Mn para instalar uma linha de fibra ótica entre Chicago e Nova Iorque para obter uma vantagem de negociação de 4 ms—ilustrando o quão crítica é a ultra-baixa latência em ambientes de alto risco.

Liderado por Austin Federa, anteriormente da Fundação Solana, este projeto surgiu do trabalho colaborativo com a equipe Firedancer, desenvolvedores do cliente validador de alto desempenho da Solana. Federa reconheceu que, embora o Firedancer pudesse teoricamente processar milhões de transações por segundo, escalar tal desempenho em milhares de nós na internet pública apresentava desafios significativos.

Inspirado em como as empresas de HFT alavancaram linhas de fibra privadas para minimizar a latência, o DoubleZero está a construir uma DEPIN (Rede de Infraestrutura Física Descentralizada) composta por ligações de fibra subutilizadas. As empresas de redes contribuem com capacidade de banda larga inativa e ganham recompensas, com transações encaminhadas através desta infraestrutura dedicada para validadores em todo o mundo.

O protocolo tem uma arquitetura de dois anéis :

• Anel externo (Entrada/Saída): Hardware dedicado nas extremidades da rede filtra o tráfego de entrada, mitiga os ataques DDoS (Negativa de Serviço Distribuída), verifica assinaturas e elimina transações duplicadas antes de entrarem na rede principal.
• Anel interno (Fluxo de Dados): As transações filtradas são encaminhadas por largura de banda dedicada para o conjunto global de validadores Solana.

Efetivamente, a DoubleZero introduz uma mempool na rede Solana a partir da qual os validadores podem obter transações. A camada inicial de filtragem de hardware reduz o spam, permitindo que os validadores da Solana concentrem a capacidade de processamento em transações legítimas que geram valor.

Historicamente, blockchains de baixa taxa como Solana têm sido vulneráveis a ataques de negação de serviço devido ao baixo custo de spam de rede. Talataques, frequentemente impulsionados por bots, foram lançados por concorrentes para perturbar plataformas e até causar interrupções completas na rede em várias cadeias.

Para resolver isso, o DoubleZero utiliza Arrays de Portas Programáveis em Campo (FPGAs) - chips especializados que se destacam no processamento paralelo em comparação com as CPUs tradicionais, que lidam com tarefas sequenciais de propósito geral. Essas FGPAs são reprogramadas para lidar eficientemente com tarefas específicas, como verificação de assinatura antes que as transações sejam encaminhadas mais profundamente na rede.

Esta otimização reduz a carga computacional para os validadores, que normalmente gastam até 70% do tempo de processamento verificando assinaturas em vez de construir novos blocos. A equipe planeia suportar várias redes para além da Solana, incluindo Aptos, Celestia, Sui e Avalanche, com lançamento da mainnet previsto para o final de 2025.

DoubleZero está a experimentar um mecanismo de recompensa que compensa os contribuidores de infraestrutura com base em melhorias de desempenho em relação aos padrões da internet pública, incentivando contribuições de infraestrutura de alta qualidade que fortalecem a resiliência geral da rede.

Embora haja uma preocupação válida de que esta camada possa tornar-se um ponto de estrangulamento centralizado, as aplicações podem conectar-se diretamente aos validadores da Solana através de rotas públicas na internet. O staking no DoubleZero serve principalmente como garantia de segurança contra ações maliciosas, em vez de influenciar decisões sobre o encaminhamento do tráfego.

Para Novas Possibilidades na Experiência do Utilizador

Para que a blockchain alcance a adoção generalizada, a experiência tem de ser tão fluida. As transações precisam de parecer tão imediatas e fiáveis como enviar uma mensagem de texto ou passar um cartão de crédito.

A finalidade da transação em menos de um segundo não apenas melhora as aplicações atuais da blockchain - desbloqueia categorias inteiramente novas anteriormente impossíveis. Se solicitássemos propostas de startups neste espaço, aqui está o que estamos a pensar -

Infraestrutura financeira em tempo real: Market making de alta frequência para ativos on-chain e tradicionais, sistemas de corretagem que podem lidar com negociações forex 24/7 para instituições.

DApps Colaborativos em Tempo Real: Aplicações multiplayer como jogos e socialFi com latência mínima.

Infraestrutura de Desenvolvedor: Serviços que otimizam a fila de transações, gestão de mempool e prioridade em várias cadeias.

Infraestrutura Avançada de Comunicação: CDNs nativos da Blockchain otimizando a entrega de dados e transações.

Leilões Transparentes da Web2: Muitas aplicações web2, como os Google Ads, usam um servidor centralizado, estes podem ser direcionados para a cadeia para garantir a justiça e honestidade.

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