Os pesquisadores Margarita Capretto, Martin Ceresa (IMDEA Software), Antonio Fernández Anta (IMDEA Networks), Antonio Russo (IMDEA Networks) e César Sánchez (IMDEA Software) apresentaram o Setchain, uma nova estrutura de dados que melhora a escalabilidade das blockchains, permitindo um número maior de transações por bloco, o que leva a uma redução de risco e custos para os usuários, na Conferência Internacional IEEE 2022 sobre Blockchain.
As blockchains modernas empregam contratos inteligentes, programas que descrevem a funcionalidade das transações. Com eles, os usuários podem observar os detalhes de uma transação do início ao fim, gerando não apenas maior confiança, mas também maior eficiência, além de mais oportunidades.

A introdução do algoritmo de consenso bizantino para evitar ataques gerou uma limitação no número de transações inseridas na cadeia. Assim, há um interesse crescente em melhorar a escalabilidade das blockchains (ou seja, melhorar o desempenho da rede blockchain para enfrentar um grande número de transações).

Neste sentido, a equipa de investigação da IMDEA Software e da IMDEA Networks realizou um trabalho conjunto que se reflete no artigo "Setchain:Improving Blockchain Scalability with Byzantine Distributed Sets and Barriers" e no desenvolvimento da aplicação Setchain. O estudo é resultado de um acordo de colaboração entre a IMDEA Software, a Tezos Foundation e a Nomadic Labs, com o objetivo de atender às necessidades do ecossistema e contribuir para o desenvolvimento da tecnologia Tezos.

De acordo com Margarita Capretto, pesquisadora de pré-doutorado do IMDEA Software Institute, "agora um blockchain como o Ethereum permite apenas 8.000 transações por minuto enquanto o VISA, por exemplo, chega a 100.000. A diferença é abismal. É por isso que trabalhamos para criar um aplicativo que nos permita alcançar um avanço nesse aspecto e que também possa ser aplicado a qualquer blockchain, não apenas ao Tezos."

"A principal vantagem do Setchain em relação aos blockchains clássicos é a escalabilidade", explica Antonio Fernández Anta, professor de pesquisa do IMDEA Networks Institute. O resultado de sua pesquisa mostra que, se as barreiras (uma visualização conceitual do limite entre os blocos) não forem necessárias com muita frequência (não mais do que uma vez por segundo), "o Setchain permite que milhões de novas transações sejam adicionadas, enquanto as blockchains geralmente só podem adicionar milhares."

Ele acrescenta, "Setchain permite armazenar transações de forma permanente e confiável, introduzindo ordem entre transações quando é indispensável. Pode ser usado em vez de blockchains quando a ordem total entre registros ou transações não é necessária, pois a ordem nesta aplicação é imposta essencial para introduzir barreiras entre conjuntos de registros." Setchain consegue a ordenação dos blocos dentro da cadeia sem exigir que as transações dentro dos blocos sejam ordenadas. O processo funciona de forma mais eficiente e economiza dinheiro para os usuários de blockchain.

Próximas etapas

Os autores do estudo acreditam que o Setchain pode ser usado para implementar uma solução para o chamado front-running, que é a ação de observar uma solicitação de transação e injetar maliciosamente outra igual a ela antes que as observadas sejam executadas, a fim de fazer um lucro. Isso é conseguido pagando uma taxa mais alta a um minerador. Os Mempools são responsáveis ​​por codificar as informações do que está prestes a acontecer nas blockchains, assim, qualquer pessoa que observe esses dados pode prever as seguintes transações e agir a seu favor.

Fernández Anta adverte que, embora a aplicação da Setchain "seja sistemas utilizados por várias entidades que têm que colaborar e podem ter interesses conflitantes, a Setchain lhes fornecerá um repositório que lhes permitirá compartilhar dados sem o risco de qualquer um deles manipulá-los em seu benefício ."

A equipe de pesquisa da IMDEA Software e da IMDEA Networks acredita que seu aplicativo pode detectar o front-running e atuar como um mecanismo para construir um Mempool mais eficiente que criptografa solicitações de transação usando assinatura múltipla. O professor de pesquisa Antonio Fernández Anta comenta que a principal conclusão a que chegaram é precisamente que "em blockchains, os requisitos totais de pedidos geralmente são muito restritivos, quando a maioria dos aplicativos não precisa deles. Relaxar esses requisitos pode levar a enormes ganhos de desempenho". + Explorar mais

Tornando as blockchains mais eficientes:calcule uma tarefa útil como parte do mecanismo de consenso