Esta tecnologia de escalonamento pode permitir que você sincronize Bitcoin diretamente do seu telefone

“Talvez T tenhamos que armazenar tudo nós mesmos.”

Este é Tadge Dryja, cientista pesquisador de Criptomoeda da MIT Digital Currency Initiative, explicando o conceito por trás de sua solução de dimensionamento de Bitcoin , “utreexo”.

Com base em uma ideia que vem sendo perseguida por desenvolvedores há muitos anos, o utreexo busca simplificar um aspecto do código do bitcoin que leva a requisitos pesados de armazenamento ao longo do tempo.

Simplificando, ele aborda o que é conhecido como conjunto UTXO – ou o código que fornece informações sobre se um Bitcoin foi gasto.

Atualmente, os nós do Bitcoin devem armazenar a totalidade dessas informações, o que é conhecido como “estado”, para poder verificá-las.

Com o utreexo, no entanto, em vez de ter que armazenar a totalidade do estado do Bitcoin , os detentores de Bitcoin poderiam simplesmente verificar se ele está correto usando uma prova criptográfica. Essa abordagem poderia minimizar os requisitos de armazenamento a ponto de ser possível até mesmo executar Bitcoin em um telefone celular.

Também conhecida como acumulador, a tecnologia que sustenta o utreexo T é uma ideia nova – os desenvolvedores têm discutido maneiras de implementar tipos semelhantes de código desde os primeiros dias do bitcoin – mas ela já enfrentou obstáculos para implementação.

Agora, – devido ao trabalho de Dryja e outros – está rapidamente se tornando realidade. Em um protótipo inicial, Dryja criou um código de prova de conceito funcional.

E ele não está sozinho. Dryja é acompanhado pelos pesos pesados da criptografia Dan Boneh, Benedikt Bünz e Ben Fisch, que escreveram um artigo detalhando um método de acumulador alternativo.

“O objetivo de alto nível é basicamente que seu telefone possa executar um nó completo. Esse é o sonho”, Bünz, que é conhecido por seu trabalho em bulletproofs, uma tecnologia de escala que permitiu que o Monero reduzisse as taxas de transação em 96 por cento, disse ao CoinDesk.

O artigo foi até mesmo retomado por pesquisadores da Ethereum , que estão investigando como a Tecnologia pode ser aplicada à solução de dimensionamento da camada dois, o Plasma.

E parte dessa onda de atividade decorre do fato de que, devido à natureza da Tecnologia, ela T requer um hard fork – um tipo de atualização de software que requer suporte e participação unânimes – para ser ativada com segurança. Em vez disso, os acumuladores seriam implantados no nível da carteira, o que reduz significativamente o obstáculo à implementação.

“Hard forks são quase impossíveis no Bitcoin. Soft forks também são hard”, disse Bünz, acrescentando:

“É ótimo que possamos simplesmente implantá-lo, isso torna tudo muito mais fácil e significa que podemos ter uma competição de ideias.”

Crescendo mais

Dando um passo para trás, os acumuladores têm sido discutidos desde 2010, no entanto, antes eles enfrentavam um gargalo intransponível – o que é conhecido como nó de ponte.

E isso porque, para funcionar, os acumuladores exigem que outras pessoas dentro da rede ofereçam suporte ao software. Embora anteriormente isso fosse altamente intensivo em recursos, a Dryja construiu um nó de ponte que T vem com compensações adicionais – o que significa que os acumuladores agora são viáveis ​​pela primeira vez.

De acordo com Dryja, isso é notável porque o utreexo pode resolver o que tem sido um ponto de pressão de longo prazo para o Bitcoin: seu crescente conjunto de UTXOs.

UTXO – que significa saída de transação não gasta – é a estrutura de dados que fornece informações sobre todos os bitcoins pendentes na rede.

Embora seja conhecido por flutuar (a contagem de UTXO na verdade diminuiu em 2018), o conjunto de dados tende a aumentar junto com o uso do bitcoin. Isso significa que, se não for controlado, ele pode continuar a crescer, necessitando de requisitos de armazenamento cada vez maiores.

Em particular, isso é algo que diz respeito ao que é conhecido como um Bitcoin “nó completo,” um tipo de nó que mantém um histórico de cada transação já feita em Bitcoin. Atualmente, um nó completo requer cerca de 200 gigabytes de armazenamento – um pouco além do que um laptop convencional pode armazenar.

Com acumuladores, no entanto, nós completos não precisam mais armazenar todos os dados do blockchain para chegar a um consenso sobre onde as moedas estão na rede. Em vez disso, eles podem simplesmente fornecer provas de que os dados estão corretos.

“O alto nível é essa ideia de separar o consenso do estado”, resumiu Bünz, “Qualquer um pode agora ser um nó completo sem ter que armazenar os dados.”

Anteriormente, os nós móveis completos eram endereçados por um tipo específico de cliente chamadoCliente SPV, que requer que carteiras leves confiem em outros full nodes para ter os dados corretos. Como isso vem com suposições de segurança reduzidas, os acumuladores são anunciados como uma forma de atingir isso sem compensações.

“Minha esperança é que as pessoas que atualmente executam carteiras SPV possam usar [utreexo] e obter a mesma segurança de um nó completo, com os requisitos de recursos mais semelhantes aos do SPV”, resumiu Dryja.

A competição

Mas embora ambos estejam posicionados em direção ao mesmo objetivo, há maneiras pelas quais o modelo utreexo de Dryja e o trabalho de Bünz, Boneh e Fisch também diferem significativamente.

Em primeiro lugar, o trabalho de Dryja se destaca pelo fato de estar muito mais próximo da implantação. Por exemplo, ele já tem um protótipo funcional e código funcional. Igualmente, ele usa matemática simples – funções hash que já são familiares ao Bitcoin.

O design de Bünz, Boneh e Fisch, por outro lado, é potencialmente mais eficiente e ostenta recursos mais avançados. Ainda assim, ele usa matemática que, de acordo com Dryja, é comparativamente mais arriscada e exótica em comparação ao seu próprio design.

Por exemplo, um estágio dos acumuladores de Bünz, Boneh e Fisch requer um tipo de configuração confiável – em suma, o produto de dois números Secret que, se revelados, podem comprometer sua segurança.

“Estamos usando matemática mais sofisticada para obter propriedades diferentes”, disse Bunz,

“A diferença de alto nível é que [utreexo] está pronto agora, é baseado em algo mais simples, é baseado em uma função hash simples, o que é uma coisa boa, mas o nosso tem recursos mais avançados e interessantes, como loteamento e agregação, o que seria legal em algum momento.”

Além disso, o artigo tem uma seção que pode ter implicações para o segundo maior blockchain do mundo, o Ethereum.

Em declarações ao CoinDesk, Georgios Konstantopoulos – pesquisador e desenvolvedor da solução de dimensionamento de camada dois do Ethereum , Plasma – disse que, devido à sua aplicabilidade, o artigo de Bunz atraiu muito entusiasmo na comunidade de pesquisa do Ethereum .

Por exemplo, Konstantopoulos disse que os acumuladores poderiam até ser uma substituição mais eficiente para a estrutura de dados mais fundamental no Ethereum, a Merkle-tree. Além disso, os acumuladores poderiam ajudar a resolver um problema inerente a Dinheiro de Plasma, que exige que os usuários armazenem grandes históricos de transações.

O entusiasmo foi tanto que Konstantopoulos estimou que 10 novos designs de como os acumuladores poderiam ser aplicados ao Ethereum foram propostos, levando o pesquisador a empreender uma “taxonomia” para analisar a viabilidade de cada ideia.

Ele disse ao CoinDesk:

“Estou geralmente muito otimista de que encontraremos um esquema de compactação UXTO para Plasma.”

Um caminho a percorrer

Ainda assim, há trabalho a ser feito em todas as frentes antes que as soluções de dimensionamento possam ser consideradas viáveis.

Konstantopoulos enfatizou que, embora os acumuladores possam teoricamente ser úteis para o Ethereum em soluções de escalonamento de camada um e camada dois, ainda há muito trabalho a ser feito para investigar completamente sua viabilidade prática.

E tanto Bunz quanto Dryja também enfatizaram cautela semelhante.

Por exemplo, embora os acumuladores tenham o potencial de permitir nós completos em celulares em termos de armazenamento, eles encontrarão outros obstáculos para implementação.

No modelo de Dryja, ele enfatizou que em sua implementação atual o acumulador só é realmente útil para computadores de baixo custo.

“Se você tem um computador rápido, isso na verdade T ajuda. Não fará muita diferença ou o tornará mais lento. Mas se você tem um computador ruim, isso fará uma diferença realmente grande”, ele continuou,

“Queremos que o Bitcoin funcione também em computadores ruins.”

Para o artigo de Bünz, Boneh e Fisch, ainda há trabalho a ser feito para construir uma implementação funcional do projeto, o que pode trazer seus próprios problemas de pesquisa não previstos.

Além disso, usando o telefone celular como exemplo, Bünz disse que seria tecnicamente viável implementar em termos de armazenamento, pois o telefone precisaria estar constantemente online para funcionar.

No entanto, Bünz disse que tais problemas provavelmente podem ser superados com pesquisas suficientes.

“Este é um passo no caminho para chegarmos a um espaço onde seu celular pode executar um nó completo”, disse Bünz. “Não há nada teoricamente que fique no caminho, só precisamos ser inteligentes sobre como fazemos as coisas.”

Ele continuou:

“É preciso que haja muita inovação acontecendo, mas felizmente há, e é realmente possível.”

Telefoneimagem via Shutterstock

EDITAR (9h30 UTC, 14 de janeiro de 2019):Este artigo foi corrigido para declarar mais claramente que o artigo de Bünz, Boneh e Fisch sobre acumuladores foi um trabalho conjunto e não escrito apenas por Bünz.