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Foto do escritorFilipe Arouck

NanoSharding: A Proposta que Pode Revolucionar a Infraestrutura da Solana


Não é novidade que a Solana é uma blockchain consolidada e cada vez mais utilizada. O que você talvez não saiba é que estamos falando de uma blockchain resiliente aos estresses de mercado, disruptiva e extremamente inovadora. A resposta para isso está na sua infraestrutura cuidadosamente projetada.

Sua inovação começa com um mecanismo de consenso nunca antes visto, o Proof of History (PoH). Este mecanismo funciona como um relógio que organiza e registra a ordem das transações na rede Solana. O PoH permite que os nós da rede concordem sobre a ordem dos eventos sem precisar se comunicar constantemente, e isso resolveu um dos maiores desafios das blockchains: o tempo perdido na sincronização entre os nós. Combinado com o Tower BFT, um mecanismo de consenso que assegura a integridade dos dados e a resistência a ataques, a Solana consegue oferecer um nível de segurança elevado enquanto mantém uma escalabilidade invejável.


O Trilema da Escalabilidade

Segurança, descentralização e escalabilidade: este trilema foi por muito tempo considerado uma pedra no sapato das blockchains. Por que? Porque sempre foi difícil atingir dois desses pontos sem abrir mão do terceiro.



Hoje, o Trilema da Escalabilidade não é mais visto como algo a ser solucionado, mas sim como uma característica inerente às blockchains. Isso quer dizer que não é possível existir uma rede totalmente descentralizada, altamente escalável e com máximo grau de segurança simultaneamente; atingir esse equilíbrio perfeito é praticamente uma utopia.

A Solana chegou em 2020 para resolver os problemas das redes existentes, trazendo escalabilidade com milhares de transações por segundo e taxas baixíssimas sem comprometer a segurança. No entanto, a Solana faz um pequeno sacrifício nos níveis de descentralização, já que possui um número menor de validadores e requer hardware mais potente para operar um nó.


Inovações e Desafios da Solana

Com o passar dos anos, a Solana mostrou sua resiliência em momentos de volatilidade de mercado, e a cada inovação cravou ainda mais fundo seu nome na pedra, ganhando cada vez mais market share. O mais impressionante é o fato de a rede estar em constante evolução, resolvendo desafios de forma ativa e ganhando a confiança de seus usuários.

Mesmo com sua infraestrutura avançada, a Solana enfrenta obstáculos típicos de uma rede em rápido crescimento. O aumento da demanda por transações tem levado a momentos de congestionamento, causando atrasos e instabilidades temporárias. A equipe da Solana, no entanto, está constantemente implementando melhorias, como o QUIC Protocol, Firedancer, e Local Fee Markets, para tornar a rede mais robusta e preparada para o futuro.

Mas, e se a Solana pudesse ir além das inovações já conhecidas e implementar algo ainda mais disruptivo? É aqui que entra o conceito do NanoSharding.


O Que é Sharding?

Antes de explicar o que seria o 'Nano', precisamos entender a tecnologia subjacente: o Sharding.

Sharding é uma técnica de escalabilidade que divide a blockchain em partes menores e independentes chamadas “shards”. Cada shard opera como uma mini blockchain dentro da rede principal, processando seu próprio conjunto de transações e armazenando dados de forma distribuída. Isso permite que vários shards trabalhem simultaneamente, aumentando a capacidade de processamento da rede sem sobrecarregar os validadores.

Para simplificar o entendimento, vamos imaginar que uma blockchain tradicional é um supermercado gigante com apenas uma caixa registradora. Todos os cliente precisam passar por uma fila única para pagar suas compras. Consegue imaginar a experiência do consumidor? Filas longas, lentidão e muita frustação, especialmente nos horários de pico. Essa é uma blockchain sem sharding, que processa as transações por um único canal, gerando congestionamentos quando o número de transações aumenta.

Agora imagine que o dono, pensando em melhorar o serviço de seu supermercado, decide abrir várias caixas registradoras, cada uma atendendo a diferentes grupos de clientes ao mesmo tempo, de modo que os clientes possam escolher a fila mais próxima ou a menos ocupada, tornando o atendimento muito mais rápido e eficiente. Da mesma forma, o sharding divide a blockchain em várias “caixas” independentes (shards), onde cada shard processa suas próprias transações.

Apesar de eficiente, o sistema ainda precisa de uma coordenação para garantir que todos os caixas operem corretamente e que o dinheiro seja contabilizado corretamente. No caso da blockchain, isso se traduz na necessidade de sincronização entre shards para manter a segurança e a integridade da rede.

O Sharding por si só já é uma inovação e algo muito incipiente que está sendo implementado por outras redes e promete revolucionar a escalabilidade das blockchains. Mas e se a Solana pudesse ir além? Imagine um sistema mais avançado que o sharding, capaz de se adaptar dinamicamente à demanda em tempo real. Esse é o conceito do NanoSharding.


A Revolução do NanoSharding

Por se tratar de um tema ainda não discutido nem desenvolvido formalmente, tomei a liberdade para nomeá-lo de NanoSharding, fazendo referência ao Sharding já conhecido.

Ao invés de depender de grandes shards fixos, o NanoSharding fragmenta a rede em unidades ainda menores, chamadas "nanos", que podem ser redistribuídas de acordo com a atividade na blockchain. Esses nanos não apenas operam de forma independente, mas também se ajustam dinamicamente com base em algoritmos que monitoram o fluxo de transações em tempo real.


Os NanoSharding podem ser configurados para diferentes tipos de transações, como operações DeFi, trocas em DEXs, ou emissão de NFTs. Essa especialização evita que um pico em uma área específica da rede impacte negativamente outras. Além disso, utilizando algoritmos de aprendizado de máquina, a rede monitora o desempenho e aloca recursos de forma inteligente, aumentando a capacidade dos nanos que estão mais sobrecarregados e redistribuindo quando a carga diminui.

Consegue imaginar uma validação especializada? Validadores podem se especializar em determinados nanos, aumentando a eficiência da validação e reduzindo a latência das transações. Isso também permite que validadores menores contribuam de forma significativa, promovendo maior inclusão e descentralização.

Trazendo isso para a analogia do supermercado, você pode se perguntar: Seria possível aumentar ainda mais a eficiência do supermercado? Sim.

Imagine que o supermercado decide inovar e introduz pequenas estações de autoatendimento chamadas "nano-caixas". Essas nano-caixas são flexíveis e podem ser reconfiguradas instantaneamente para atender a diferentes necessidades, como pagamento rápido para poucos itens, processamento de devoluções ou até mesmo para atender grandes carrinhos de compras. Quando o supermercado percebe que há muitos clientes na fila de um tipo específico de nano-caixa, ele pode rapidamente realocar e reconfigurar algumas nano-caixas para atender a esse tipo de cliente. Por exemplo, se há um pico de pessoas comprando apenas produtos de hortifruti, as nano-caixas próximas são adaptadas para esse tipo de transação, acelerando o fluxo e evitando congestionamentos. Cada nano-caixa pode se especializar rapidamente em um tipo de atendimento conforme a demanda. Com nano-caixas, os funcionários do supermercado podem se especializar em atender ou validar transações específicas, tornando o atendimento mais eficiente e menos propenso a erros. A minha conclusão: NanoSharding é o supermercado do futuro.



Deixando as analogias de lado, a implementação de um sistema ainda mais sofisticado do que o Sharding não seria nada fácil. Existem muitos desafios a serem superados visto que a atualização exigiria uma reconfiguração significativa da infraestrutura existente. Manter a sincronização entre nanos sem comprometer a segurança e a consistência dos dados seria um dos maiores desafios. A implementação exigiria investimento em pesquisa, desenvolvimento de algoritmos avançados, e infraestrutura robusta para suportar a nova dinâmica.

Mas toda essa parte técnica eu deixo nas mãos dos melhores devs. Quem sabe, essa ideia pode ser exatamente o tipo de inovação que a Solana Copa América - Startup Competition está buscando?

Afinal, grandes ideias merecem grandes palcos.


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