Créditos de Acesso: Uma Nova Abordagem para Ledger DAG

Os livros-razão distribuídos, geralmente chamados de blockchains, mudaram a forma como compartilhamos informações sem precisar confiar em uma autoridade central. Enquanto muitos têm focado em melhorar as blockchains tradicionais, elas ainda enfrentam problemas com escalabilidade, taxas altas e tempos de transação lentos. Muitos projetos agora estão olhando para novos tipos de livros-razão chamados grafos acíclicos direcionados (DAGs) que não têm líderes para criar Blocos. Esses sistemas sem líderes prometem um desempenho melhor e mais flexibilidade, mas trazem seus próprios desafios, especialmente na forma como as transações são autorizadas.

Um dos principais desafios com esses DAGs sem líderes é gerenciar quem pode escrever no livro-razão. Nas blockchains tradicionais, os usuários pagam taxas para que suas transações sejam incluídas, criando uma competição que muitas vezes leva a taxas altas. Em contraste, o design sem líderes permite que múltiplas transações aconteçam ao mesmo tempo, tornando o acesso baseado em taxas difícil. Em vez de usar taxas, uma nova ideia está sendo proposta: créditos de acesso.

Os créditos de acesso seriam gerados com base nos tokens que um usuário possui e sua participação na rede. Os usuários poderiam gastar esses créditos para criar novos blocos ou realizar outras ações no livro-razão. Esse sistema tem como objetivo eliminar a necessidade de taxas altas enquanto ainda regula quem pode fazer alterações no livro-razão.

#Contexto

#Limitações das Blockchains Tradicionais

Blockchains tradicionais como Bitcoin e Ethereum têm limitações sérias. Elas só podem processar um número pequeno de transações por vez. À medida que a demanda cresce, os usuários acabam pagando mais para garantir que suas transações sejam processadas. Isso muitas vezes resulta em taxas altas e acesso desigual à rede.

Tentativas de melhorar esses sistemas incluíram tecnologias como redes relâmpago e soluções Layer 2. No entanto, muitas dessas ainda dependem de um líder para criar blocos, o que pode levar a problemas como censura e tratamento desigual dos usuários.

#O que são DAGs?

Os DAGs são diferentes das blockchains tradicionais. Em vez de encadear blocos em uma única linha, os DAGs permitem que múltiplos blocos existam ao mesmo tempo. Isso significa que as transações podem ser processadas em paralelo, melhorando a velocidade e a eficiência. Esse design suporta um maior volume de transações sem a necessidade de taxas altas.

#Por que Modelos Sem Líderes?

Nos modelos sem líderes, cada usuário tem a oportunidade de escrever no livro-razão sem esperar que um líder aprove sua transação. Essa abordagem aumenta a acessibilidade e reduz o risco de censura. No entanto, introduz complexidade na forma como o acesso para escrita é gerenciado, que é onde entram os créditos de acesso.

#Créditos de Acesso: Uma Nova Maneira de Gerenciar Escritas

A ideia por trás dos créditos de acesso é simples. Em vez de pagar taxas, os usuários ganham créditos com base nos tokens que possuem e suas contribuições para a rede. Esses créditos podem ser gastos para criar novos blocos ou realizar outras atividades dentro do sistema.

Os componentes-chave dos créditos de acesso são:

1. Geração: Créditos são gerados passivamente à medida que os usuários mantêm e usam tokens.
2. Consumo: Os usuários gastam esses créditos para escrever dados no livro-razão.
3. Sem Taxas: Esse modelo elimina a necessidade de taxas, tornando-o mais acessível aos usuários.

#Por que Usar Créditos de Acesso?

Usar créditos de acesso tem vários benefícios importantes:

1. Sem Taxas de Token: Os usuários não precisam pagar taxas altas, facilitando a participação de todos.
2. Resistência à Censura: Sem um líder central, há menos risco de censura ou manipulação por usuários poderosos.
3. Eficiência: O processamento paralelo de transações permite atualizações rápidas no livro-razão.

#Implementação dos Créditos de Acesso

#Quem Pode Acessar o Livro-Razão?

No sistema proposto, os usuários são classificados como contas que podem manter tokens e créditos de acesso. Essas contas podem emitir blocos, que são as unidades fundamentais de dados no sistema. Cada bloco carrega informações que podem alterar o livro-razão, e esses blocos devem referenciar blocos anteriores para manter uma conexão com a história do livro-razão.

#O Papel dos Nós

Nós são as máquinas físicas que mantêm o livro-razão atualizado. Eles trabalham juntos para garantir que todos os usuários tenham as informações mais atuais. Ao contrário das blockchains tradicionais, onde os criadores de blocos precisam reunir transações de um pool comum, os nós em um sistema DAG podem processar blocos em paralelo.

#Como os Blocos São Criados

As contas criam blocos determinando quantos créditos de acesso gastarão. Elas se comunicam com os nós para ter uma noção do tráfego atual da rede e ajustam seu consumo de créditos de acordo. Se a rede estiver movimentada, os usuários podem querer gastar mais créditos para garantir que seus blocos sejam processados rapidamente. Por outro lado, durante períodos mais tranquilos, podem gastar menos créditos.

#Mecanismo de Controle de Acesso

O principal objetivo do sistema de controle de acesso é determinar quais blocos podem ser adicionados ao livro-razão. Em vez de depender dos usuários para pagar taxas, o sistema usa uma pontuação de prioridade com base na quantidade de créditos de acesso gastos em relação ao trabalho necessário para o bloco. Blocos com pontuações de prioridade mais altas são processados primeiro.

#Resultados da Simulação

#Testes com um Único Nó

Para avaliar a eficácia do mecanismo de controle de acesso, simulações foram realizadas em um ambiente de nó único. Várias estratégias para consumo de créditos foram testadas, incluindo estratégias impacientes, gananciosas e de apostador.

• Usuários Impacientes: Esses usuários gastam todos os seus créditos cada vez que criam um bloco, muitas vezes levando a excessos de gastos durante períodos movimentados.
• Usuários Gananciosos: Esses usuários olham para o maior consumo de créditos na fila e ajustam seus gastos de acordo. Essa estratégia pode levar a taxas mais baixas, mas ainda pode ter flutuações durante a congestão.
• Usuários Apostadores: Esses usuários escolhem aleatoriamente um valor de crédito dos blocos superiores na fila, levando à instabilidade.

#Resultados

Os resultados mostraram que, sob diferentes comportamentos dos usuários, o consumo de créditos de acesso permaneceu estável, mesmo com alta demanda. O sistema de controle de acesso gerenciou efetivamente o acesso para escrita entre múltiplos nós.

#Testes Multi-Nó

Uma simulação multi-nó foi configurada para emular um ambiente DAG mais realista, conectando vários nós para ver como interagiam. Nesse cenário, as taxas de geração de blocos variaram, e os nós se comunicaram entre si para garantir que os blocos fossem processados em tempo hábil.

Os testes multi-nó também confirmaram que os créditos de acesso poderiam gerenciar efetivamente o acesso para escrita, mostrando potencial para implementações no mundo real.

#Desafios e Trabalho Futuro

#Incentivos Econômicos

Embora os créditos de acesso forneçam uma maneira de gerenciar o acesso para escrita sem taxas, é essencial criar um mercado onde os usuários possam comprar e vender créditos sobrando. Esse mercado incentivaria o uso e a sustentabilidade da rede.

#Limitando a Acumulação Excessiva de Créditos

Um problema potencial é que os usuários podem acumular créditos de acesso sem limite, levando a possível spam na rede. Para evitar isso, um mecanismo para desacelerar a geração de créditos poderia ser implementado, incentivando os usuários a utilizar seus créditos em vez de acumulá-los.

#Lidando com Saldos Negativos

Saldos negativos de créditos de acesso podem ocorrer devido a atrasos na rede ou atividades maliciosas. Uma estratégia precisa ser desenvolvida para lidar com essas situações de maneira eficaz a fim de manter a confiança dentro do sistema.

#Conclusão

O sistema de créditos de acesso proposto para livros-razão distribuídos baseados em DAGs sem líderes representa um grande passo à frente na gestão do acesso para escrita sem taxas altas. Aproveitando os tokens que os usuários mantêm, um sistema mais equitativo e eficiente pode ser construído.

As simulações demonstram que o mecanismo de controle de acesso pode manter a estabilidade mesmo com comportamentos variados dos usuários. Com mais pesquisa e melhorias, a base para a gestão eficaz dos DAGs sem líderes pode ser estabelecida, levando a uma adoção mais ampla e a aplicações mais inovadoras no futuro.