Encaminhar o Título Original 'Flash Boys of Crypto'

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

Blockchains não são de forma alguma sobre dinheiro - são sobre comunicação. O que percebemos como 'transferência de valor' é na verdade um problema de troca de informações. Enquanto algumas blockchains como o Bitcoin realmente movem moedas, outras como o ETH operam de forma diferente. Quando você envia 5 ETH para seu amigo, você não está movendo moedas digitais; você está transmitindo uma mensagem que atualiza um livro-razão distribuído. A verdadeira inovação da blockchain não foi apenas o conceito de 'moeda digital', mas uma nova abordagem para sincronizar informações em redes não confiáveis.

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

Quando Taylor Swift lança os ingressos mais recentes para o show, milhares de fãs sobrecarregam os servidores do Ticketmaster, cada um enviando um pacote gritando: "Me dê um ingresso!" O sistema os coloca em fila por ordem de chegada e quem chegar primeiro vence. Determinar a ordem de chegada é crucial para uma alocação justa.

Empresas de tecnologia como Amazon e Facebook entendem que depender de linhas de internet públicas para fornecer o tipo de experiências e desempenho que os usuários desejam em todo o mundo é impossível. O tempo necessário para uma solicitação de vídeo que se origina em Londres atingir seus servidores nos EUA e transmitir os dados de vídeo de volta através da distância física adiciona latência à experiência.

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

Blockchains estão passando por essa transição, mudando o foco para oferecer uma experiência confiável e amigável ao usuário. Embora tenham se estabelecido como sistemas de transferência de valor, os usuários sabem que interagir com essas plataformas é bastante doloroso. Quando Trump lançou sua própria memecoin em janeiro, mais de 200 mil usuários se apressaram simultaneamente para participar, sobrecarregando a rede Solana, resultando em inúmeras transações malsucedidas e deixando muitos participantes decepcionados.

Por que Solana Drops Packets enquanto Ethereum Aguarda

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 é confirmado na cadeia, é considerado resolvido.

Abordagem de "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 em uma mempool - uma sala de espera - onde validadores selecionam, ordenam e processam transações metodicamente, garantindo confiabilidade em detrimento da velocidade. Essa abordagem prioriza a certeza da transação em detrimento 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, essa velocidade extrema significa que os pacotes frequentemente se perdem se a latência da rede exceder a janela de tempo restrita da Solana, resultando em falhas de transações e instabilidade de rede durante o tráfego de pico. A Solana não possui um mempool, então os usuários precisarão 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 de computação (executando e validando transações). Os validadores do Ethereum alocam seus recursos principalmente para a computação, com tempo amplo para a comunicação. Em contraste, os validadores da Solana malabaram tarefas computacionais intensas com demandas pesadas de rede, exigindo hardware de ponta.

Validação em Duas Etapas: Reimaginando o Pipeline

Conforme as redes blockchain evoluem, estão surgindo dois caminhos distintos para resolver o gargalo de comunicação.

Caminho 1: Pré-confirmações impulsionadas por software (MegaETH)

MegaETH, uma solução de Camada 2, tem como objetivo oferecer uma experiência web3 'em tempo real' ao fornecer 'pré-confirmações' rápidas - garantias de que a transação será incluída no próximo bloco. MegaETH consegue isso dividindo 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 duplamente 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 alta performance que agrupa transações em blocos a cada segundo. No entanto, os usuários frequentemente exigem confirmações ainda mais rápidas, como no caso de jogos on-chain ou negociações DEX. Como a MegaETH utiliza apenas um sequenciador em vez de uma rede de nós, ela pode emitir 'pré-confirmações' em 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 validadas, exibindo resultados na parte da frente 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 de armazenamento em disco mais lento, e os processos de verificação são distribuídos em vários núcleos, visando uma capacidade de processamento 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 se ativem. O MegaETH mitiga esse risco empregando uma rede de nós completos que reexecutam cada transação, verificando a precisão do sequenciador. Os sequenciadores devem apostar um colateral sujeito a penalidades de corte por má conduta.

MegaETH lançou sua rede de testes pública no mês passado e encontrou problemas de inatividade. Embora parecesse ser uma falha no sequenciador, o verdadeiro culpado foi um bug RPC que impedia que 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 desenvolvendo um conjunto de RPC de alto desempenho capaz de atender aos requisitos de throughput deles.

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

@doublezeroestá construindo “Flashboys para Solana.” Em seu best-seller Flashboys, Michael Lewis escreveu sobre como empresas de negociação de alta frequência (HFT) gastaram $300 Mn para instalar uma linha de fibra óptica entre Chicago e Nova York para obter uma vantagem de negociação de 4 ms—ilustrando o quão crítica é a latência ultra baixa 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 esse desempenho através de 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, a DoubleZero está construindo uma DEPIN (Rede de Infraestrutura Física Descentralizada) composta por links de fibra subutilizados. As empresas de rede contribuem com capacidade de banda larga ociosa e ganham recompensas, com transações roteadas por meio dessa infraestrutura dedicada para validadores em todo o mundo.

O protocolo tem uma arquitetura de dois anéis :

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

Efetivamente, o DoubleZero introduz um mempool na rede Solana a partir do qual os validadores podem obter transações. A camada de filtragem de hardware inicial 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, muitas vezes impulsionados por bots, foram lançados por concorrentes para interromper plataformas e até causar desligamentos completos de rede em várias cadeias.

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

Essa 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 planeja apoiar várias redes além da Solana, incluindo Aptos, Celestia, Sui e Avalanche, com o lançamento da mainnet previsto para o final de 2025.

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

Embora haja uma preocupação válida de que essa camada possa se tornar um gargalo centralizado, as aplicações podem se conectar diretamente aos validadores da Solana por meio 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 roteamento de tráfego.

Para Novas Possibilidades na Experiência do Usuário

Para que a blockchain alcance a adoção em massa, a experiência precisa ser tão fluida. As transações precisam parecer tão imediatas e confiáveis quanto enviar uma mensagem de texto ou passar um cartão de crédito.

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

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

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

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

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