Como o Cardano pode escalar para bilhões de usuários?
Apresentação no Cardano Summit 2022, dublado em PTBR
Transcrição da apresentação, para quem prefere ler (embora recomendo assistir o vídeo, por causa dos slides):
Olá pessoal. Vou falar hoje sobre como o Cardano planeja escalar. Enfim, um pouco sobre mim. Sou Pi Lanningham, CTO da SundaeSwap. Costumo dizer que sou matemático por paixão, engenheiro de software por profissão. A SundaeSwap, caso não saibam, é na verdade duas coisas. SundaeSwap Labs, que é a empresa de software que criou o protocolo SundaeSwap.
Também estamos construindo uma solução de governança de 2ª Camada e potencialmente outros produtos para o ecossistema Cardano no futuro.
Há também o Protocolo da SundaeSwap, que é uma corretora descentralizada, aberta e livre de permissões na rede do Cardano, guiado por uma comunidade de detentores de tokens Sundae. Portanto, esta palestra de hoje será sobre se Cardano atende às necessidades de suas ambições, se é dimensionado para ser um sistema operacional financeiro na escala global que pode alimentar DEXes, pagamentos, jogos etc.
Quais limitações estão no nosso caminho? E o que planejamos fazer sobre isso especificamente? Bem, essa conversa não vai ser exata. Apresentarei intuições ao invés de especificações. Não será completo. Essa indústria é enorme e eu só tenho 10 minutos…Ah, e não é uma apresentação específica do SundaeSwap, então é meio que tangencial a isso.
Só pensei que seria uma palestra realmente interessante para todos apreciarem. Enfim, a Escalabilidade do Cardano teve um começo um pouco difícil. Gerou memes do tipo: “uma transação por segundo”. Sabe, muita tinta foi derramada sobre a questão de simultaneidade. Lidamos com atualizações no tamanho de bloco, e limites na execução de unidade que estavam ajustados para um blockchain baseado principalmente em pagamentos.
E então mudamos para um blockchain baseado em Contratos Inteligentes, e houve algumas dores de crescimento em torno disso. Os projetos de blockchain têm um objetivo ambicioso e vou abordar cada um desses pontos com mais detalhes. Mas, no final das contas, os blockchains estão tentando alcançar um consenso que seja robusto, progressivo, histórico e global. Isso significa que podemos chegar a um acordo entre quaisquer duas pessoas, independentemente de sua origem, raça, etnia, cultura, o que quer que seja.
Esse consenso é sólido. Logo, uma vez alcançado, não pode ser interrompido nem mesmo por agentes mal-intencionados.
Está sempre evoluindo, o que significa que pode mudar com o tempo. Não é apenas uma foto da história de algo que concordamos no passado.
É histórico. Então você sabe como chegou onde está. Você pode auditar essa história e seu significado global. Qualquer pessoa em qualquer lugar do mundo pode participar desse consenso.
Todas essas coisas juntas são incrivelmente ambiciosas. E digo que são ambiciosas porque se deparam com uma série de limitações fundamentais. Primeiro, temos a velocidade da luz. Dado que, mesmo no vácuo, levaria 67 milissegundos para um pulso de luz viajar ao redor da Terra, e cada nó ou computador que estiver no intermédio contribui para aumentar esse tempo.
Assim, um pequeno ping leva, em média, 280 milissegundos para viajar de Paris à Nova Zelândia, por exemplo. Enfim, temos que chegar num consenso dentro desta restrição.
Da mesma forma, tudo o que acontece deve ser descrito. Se deve descrever como os fundos mudam ou como o estado do seu contrato inteligente muda. Temos limitações de segurança, porque não há nodes confiáveis pré-selecionados, e nem queremos que haja nodes assim. E queremos fortes garantias sobre Finality e tolerância de partição.
Por fim, queremos que todos possam rodar esses nodes. Mesmo pessoas em países do terceiro mundo ou em hardwares limitados. Até agora, Cardano, penso eu, tem se saído razoavelmente bem, considerando seu objetivo ambicioso e essas restrições, e ao tempo limitado. Não vou detalhar cada um desses pontos, mas você pode ler os slides depois.
Acredito que o Cardano tem uma infraestrutura robusta para escalar. Mas será o suficiente para servir como o sistema operacional financeiro do mundo? Provavelmente não. Contudo, há uma série de melhorias chegando ao Cardano em si já na 1ª camada. Acabamos de passar pelo Hard Fork do Vasil, que introduziu muitas coisas que removeram redundâncias nos dados que viajam ao redor do mundo. E o diffusion pipeline, que significa que estamos executando esses dados com mais antecedência.
Nos últimos dias, uma proposta para Input Endorsers foi feita, detalhando exatamente como isso funcionará e que nos trará praticamente uma blockchain paralela. Resumindo, ele separa o consenso da validação dos blocos. Ou seja, você pode validar esses blocos constantemente ao longo do dia. A IOG também está trabalhando no Mithril, que nos permitirá validar e pular Epochs inteiros de uma única vez.
Mas além dessas melhorias na 1ª Camada, o que podemos fazer para ir além? Vou falar brevemente sobre quatro coisas diferentes. Cada uma delas é, fundamentalmente, sobre qual trade-off você pode fazer. Haverá muita informação nos slides. Novamente, eles estão aí para você consultar mais tarde.
A primeira opção é a noção de Sidechains. E a ideia básica aqui é que você executa um blockchain totalmente separado com uma parte da sua comunidade e transaciona os fundos de um lado pro outro. Ao fazer isso, você pode acrescentar mudanças com alguns trade-offs para aumentar a velocidade da rede. Por exemplo, exigindo máquinas melhores.
O Cardano quer penetrar no mundo subdesenvolvido, mas nem todo Sidechain precisa fazer isso. Ou você pode introduzir a noção de nodes confiáveis pré-selecionados. É ótimo para protocolos de médio risco, e funciona muito bem no Cardano porque o estado das coisas nele já é pré-fragmentada. Portanto, quando você deseja mover esse estado para uma sidechain, ele já está fragmentado para você. Todavia, é bem difícil aplicar na prática porque a segurança de pontes é difícil. E também é difícil criar Sidechains sob-demanda.
Em segundo lugar está a noção de canais de estado como o Hydra. A ideia básica aqui é bloquear fundos em um contrato inteligente. Você negocia à vontade, entre você e as pessoas no canal de estado. No fim, a conta “fecha” na rede principal e não precisa de todo o histórico das transações do canal. A principal desvantagem disso é que é um risco muito alto para os não-participantes.
Então, se você não for um dos participantes rodando o canal, seus fundos podem desaparecer e serem roubados pelos outros participantes.
A próxima solução são Roll-ups e Validiums. A ideia básica aqui é semelhante a um canal de estado. Você bloqueia seus fundos em um contrato inteligente, faz transações em outro lugar, mas obtém esses dados na cadeia sem validá-los, e se permite que pessoas forneçam provas de fraude para deter ladrões.
Agora, um pouco sobre Mithril. O Mithril será usado para validar uma fotografia de Stake. Mas na verdade ele é uma tecnologia de uso geral que pode ser usada para coisas como roll-ups e Validiums. E, finalmente, falarei brevemente sobre Zero Knowledge. A Orbis, por exemplo, está trabalhando numa solução de Zero Knowledge.
Elas podem ser semelhantes aos Roll-ups ou Validiums. Também pode ser semelhante a Sidechains. Mas você substitui essas provas de fraude e essa validação por uma noção de provas de conhecimento zero, onde você pode compactar centenas de transações em uma única prova no blockchain. Elas são muito difíceis na prática e é um campo muito novo.
Então esse foi meu resumo rápido de como o Cardano escala. Como eu disse, você pode ler esses slides quando quiser e obrigado novamente por votar em mim para falar nesta conferência.