Como os pesquisadores da Cornell estão silenciosamente reinventando blockchains privados

Os pesquisadores podem parecer um grupo improvável para sondar a esfera do blockchain privado, onde os principais participantes são uma mistura de bancos e gigantes da tecnologia. Mas pelo menos alguns pesquisadores da Universidade Cornell doInstituto de Criptomoedas e Contratosvoltaram parte de sua atenção para implementações permitidas em um esforço para melhorá-las.

Em vez de um sistema aberto como o Bitcoin , ao qual qualquer um pode aderir, os blockchains privados dependem de um número definido de participantes conhecidos para verificar as transações e agrupá-las nos chamados "blocos".

As implementações atuais, porém, deixam a desejar, argumentam os pesquisadores.

Simplicidade é um aspecto importante, ainda que pareça enfadonho, que o principal cientista pesquisador da Universidade Cornell, Robbert van Renesse, enfatizou que muitas implementações privadas de blockchain estão ausentes.

Ele disse ao CoinDesk:

"Ser capaz de escrutinar a Tecnologia é a pedra angular da Confira científica, eu acho. Que os colegas possam entender o que está acontecendo é importante. T precisa ser todo mundo, mas se for apenas um punhado de pessoas, pode haver algum motivo para preocupação."

Esse pode muito bem ser o caso das atuais implementações de blockchain privadas, de acordo com Renesse, já que os algoritmos distribuídos dos quais os blockchains privados dependem são bastante complexos.

Pelo menos é o que dizem.

Blockchains escrutáveis

Blockchains privadas geralmente dependem de tecnologias que antecedem o Bitcoin, como a tolerância a falhas bizantinas práticas (PBFT), para chegar a um acordo sobre o histórico de transações. Há muitas maneiras diferentes para blockchains privadas chegarem a um acordo e, se a pesquisa de Cornell for alguma indicação, certas maneiras de fazer isso foram pouco exploradas.

Renesse argumentou que a implementação principal do Hyperledger apoiada pela Linux Foundation,Tecido, um dos protocolos de blockchain autorizados mais conhecidos, é um exemplo de um que é muito complexo.

"O código para o protocolo consiste em dezenas de milhares de linhas de código. A análise das propriedades de correção é de 40 ou 60 páginas", disse Renesse.

O resultado? Poucas pessoas entendem como funciona.

Renesse vem pesquisando a chamada Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT) há décadas. Embora pareça confuso para aqueles que não estão imersos na ciência, os nós em uma rede são notoriamente ruins em trabalhar juntos. Eles são desajeitados; alguns falham, enquanto outros param espontaneamente.

Simplificando, há uma série de problemas, e o estudo da BFT, em particular, lida com alguns dos mais irregulares.

Agora, a Renesse está construindo um protocolo,Bosco, que ele desenvolveu em 2008.

Originalmente, ele disse que T pensava nisso como nada mais do que um "protocolo de brinquedo", mas, agora que os blockchains privados estão ganhando terreno — e todo o campo de sistemas distribuídos está decolando como resultado — Renesse está pesquisando como ele poderia ser usado em um ambiente com permissão.

"Dei uma olhada em Bosco e perguntei: 'Quão impraticável isso é exatamente?'", disse ele.

Em contraste com algo como o Fabric, ele argumentou, o algoritmo é muito mais simples: leva duas páginas para delinear suas garantias de segurança e pode ser implementado em 1.000 linhas de código.

"Este é um protocolo que posso explicar para estudantes do ensino médio", ele disse. "Estou bem confiante de que depois de encará-lo por alguns dias eles podem entendê-lo de cabo a rabo."

Buscando simplicidade

A codiretora do IC3, Elaine Shi, está trabalhando em um projeto semelhante.

"Eu acredito muito na simplicidade", ela disse, fazendo o mesmo ponto que Renesse, sem ser solicitada e durante uma conversa separada. Ela está trabalhando em outro projeto, chamado 'Com sono', que, como outras implementações permitidas, abandona o sistema de prova de trabalho do bitcoin, que é usado para estabelecer a validade dos blocos de transações.

É "extremamente simples", ela disse, acrescentando que tem "fortes propriedades de robustez", o que significa que os nós T falham tão facilmente. Além disso, T requer coordenação global, onde cada nó precisa concordar com uma ação.

"Para um consórcio, você quer usar algo que seja mais gerenciável", disse ela, ressaltando que outros blockchains privados, como o Chain CORE, T têm essa propriedade.

É um processo que eles estão implementando passo a passo. Shi mencionou que ela e o aluno de doutorado Phil Daian têm trabalhado com Parity, um cliente Ethereum escrito em Rust. Parity pode suportar uma variedade de modos de consenso (incluindo seu próprio protocolo privado comoprova de autoridade(PoA)). Então, a equipe de Cornell está testando como o Sleepy funciona nesse cenário.

Shi usou PoA como cobaia para comparações com Sleepy, argumentando que Sleepy tem melhores garantias de segurança, que foram explicitadas em umpapel brancolançado no outono passado.

"A prova de autoridade T faz sentido quando há algo claramente melhor", disse ela.

Passo a passo

No entanto, onde essas ferramentas podem ser implementadas? É uma pergunta que vem sendo feita há muito tempo sobre blockchains empresariais em geral.

Para Sleepy, Shi e a equipe de Cornell estão começando com a colaboração com a Parity, mas o objetivo é eventualmente incorporá-la também a outras estruturas.

A implementação do Renesse pode não estar avançada o suficiente para isso ainda.

"Implementei [Bosco] em uma viagem de avião de Pequim para Newark", disse ele, acrescentando que o próximo passo é fazer uma avaliação mais "adequada".

No entanto, pode haver algumas desvantagens no sistema.

Bosco talvez pudesse ter mais travamentos de nós, onde os nós param de responder a solicitações e falham em participar. PBFT garante consistência de dados desde que menos de um terço dos nós estejam com defeito, enquanto Bosco tem um limite inferior de um quinto dos nós.

Renesse citou outro problema que afeta todos os sistemas de blockchain privados: um "banco malicioso" poderia paralisar todo o sistema inundando-o com spam.

Ele T considera isso um problema potencialmente grande, no entanto, porque os participantes podem simplesmente concordar em expulsar o mau ator. Apesar das desvantagens, Renesse acha que Bosco poderia dar aos bancos e instituições outra opção.

Ele concluiu:

"É mais provável que os bancos sigam um protocolo e aceitem erros ocasionais ou funcionários descontentes que tentem fazer algo ruim."

Trabalhadores da tecnologiaimagem via Shutterstock