O que é Hashgraph?

O Hashgraph é um protocolo de consenso interessante e a tecnologia DLT que busca competir com a tecnologia blockchain, oferecendo segurança e alto desempenho, sem abrir mão da descentralização.

La Nova Tecnologia de Razão Distribuída de XNUMXª Geração (DLT), nomeado como Hashgraph, promete ser a evolução do já conhecido tecnologia blockchain, apresentado por Bitcoin em 2009.

Este novo projeto foi lançado publicamente em março de 2018, pelo professor de Ciência da Computação, Leemon Baird. Embora o desenvolvimento do projeto realmente tenha começado com o trabalho que Baird começou em 2012. Nesse momento, Baird estava procurando criar um algoritmo de consenso distribuído altamente escalável e seguro. Seu trabalho o levou ao design do Hashgraph, um algoritmo de consenso altamente escalável cujo whitepaper se publicado em 2016. O nome deste white paper é "Consenso hashgráfico: tolerância justa, rápida e bizantina a falhas", e já deixou claro o que Baird estava buscando com sua criação.

Graças a este trabalho, o algoritmo de consenso de Hashgraph É considerada por muitos analistas como a primeira tecnologia capaz de lidar com a tecnologia blockchain. Principalmente devido à sua alta escalabilidade e ao nível de segurança que o sistema é capaz de atingir. Então, com a aparência de Hashgraph, uma nova possibilidade se abre para o aprimoramento e a evolução dessa incrível tecnologia descentralizada.

Mas antes de continuar, ele primeiro faz um esclarecimento: Hashgraph é o nome da tecnologia de consenso da qual estamos falando agora. Enquanto que Hedera Hashgraph é a empresa e o círculo de governança privada que gerencia essa tecnologia. Esclarecido esse ponto, podemos começar a aprender um pouco mais sobre essa interessante tecnologia e tudo o que ela tem a nos oferecer.

Hashgraph uma tecnologia DLT futurista e escalável

O projeto Hashgraph baseia-se no desenvolvimento de Tecnologias semelhantes de Registros Distribuídos ou Contabilidade Distribuída, conhecido como DLT. Para sua operação um algoritmo de consenso assíncrono com base nesta tecnologia de razão distribuída. O fato de o algoritmo ser assíncrono significa que este algoritmo é capaz de realizar várias tarefas com variações de tempo entre solicitações e respostas dentro do sistema. Visa melhorar o desempenho e aperfeiçoar a atual e já conhecida tecnologia de blockchain.

Um ponto adicional do Hashgraph é que o algoritmo busca oferecer métodos mais eficientes quando se trata de proteger a plataforma contra ataques cibernéticos. Para isso, o Hashgraph conta com um sistema de disseminação de informações rápido e assíncrono, que garante que os dados da rede cheguem a todos os nós com mais rapidez. Também eu sei elimina a necessidade de usar nós de mineração para realizar validações de informações. Com esses dois pontos, consegue-se que as transações sejam realizadas com muito mais rapidez e eficiência, mantendo a segurança e a confiabilidade.

Para contornar a estrutura de mineração, Hashgraph emprega um protocolo de consenso baseado em votação virtual.  Este sistema, por sua vez, é apoiado por seu sistema de transmissão de informações denominado, Gossip Protocol. Desta forma, o Hashgraph opera com muito mais eficiência do que usar protocolos conhecidos como Proof of Work (PoW) o Proof of Stake (PoS).

Protocolo de fofocas de Hashgraph

Para tornar o processo de validação de transação mais eficiente e rápido, Hashgraph usa o protocolo de fofocas. Este protocolo permite que os nós transfiram e troquem informações aleatoriamente com outro grupo de nós conectados à rede, e onde estes, por sua vez, irão transferir a mesma informação para outro grupo de nós.

A origem do Protocolo de Fofoca está relacionada aos algoritmos de replicação epidêmica descritos por Demers Alan, Greene Dan, Hauser Carl, Irish Wes, Larson John, Shenker Scott, Sturgis Howard, Swinehart Danm e Terry Doug em seu estudo "Algoritmos epidêmicos para manutenção de banco de dados replicado" 1987. Este trabalho é vital para o desenvolvimento desses algoritmos, não apenas para Hashgraph, mas também para outros ramos da computação.

Este protocolo permite que, uma vez atingido um determinado ponto, a informação seja replicada para todos os nós da rede Hashgraph através do fofoca sobre protocolo de fofoca. Desta forma, todos os nós podem validar e processar as informações e, ao mesmo tempo, ter conhecimento concreto de todos os detalhes da operação. Com isso, o processo de validação será muito mais rápido e eficiente do que o realizado por outros protocolos como PoW ou PoS.

Para conseguir tudo isso, Gossip Protocol realiza comunicação computador-computador. O objetivo é simples: divulgar informações sobre as transações realizadas pelos usuários de forma rápida e confiável. Isso é feito porque cada nó da rede replica a mensagem na mesma magnitude em que a recebeu. Por exemplo, se uma mensagem inicial foi enviada com 100 destinos, cada um desses destinos replicará essa mensagem para 100 destinos diferentes. A continuação desta cadeia fará com que em algumas operações de transmissão, as mensagens tenham atingido todos os nós que compõem a rede.

Isso, junto com a tecnologia Hashgraph, permite que uma transação seja confirmada pela maioria dos nós da rede em apenas alguns segundos. Ao mesmo tempo, permite até 10.000 transações por segundo (TPS), o que é uma grande melhoria na escalabilidade em comparação com Bitcoin e outras criptomoedas.

Além disso, neste protocolo, os nós executam o mesmo algoritmo de consenso que os outros nós. Portanto, eles mantêm uma estrutura de dados muito segura e criptograficamente confiável. Assim, pode-se chegar a um consenso sobre as informações processadas, mantendo um registro detalhado com a data e hora da aprovação, bem como uma assinatura digital do usuário que gerou a operação.

Recursos Hashgraph

O sistema apresentado pela Hashgraph possui ótimos recursos e funções em comparação com a tecnologia blockchain. No entanto, todos eles ainda não estão totalmente polidos ou implementados, porque estão em desenvolvimento. No entanto, dentre suas características atuais e funcionais, podemos citar:

Segurança

No Hashgraph, o Tolerância assíncrona à falha bizantina (aBFT), uma espécie de BFT para garantir a segurança dos dados armazenados na rede. Para impedir que atores mal-intencionados modifiquem ou manipulem as informações para sua conveniência.

O fato de o Hashgraph ter esse tipo de tolerância garante que nenhum membro (ou um pequeno grupo de membros) possa impedir a comunidade de chegar a um consenso. Ele também garante que o consenso não possa ser alterado depois de atingido. Cada membro chegará a um ponto em que saberá com certeza que chegou a um consenso e o processo é executado de forma assíncrona, tornando-o eficiente em termos de velocidade.

Além disso, o Hashgraph oferece suporte para esquemas criptográficos, como Ed2551,RSA-3072, ECDSA e ID do contrato inteligente.

Velocidade

El Protocolo de consenso de fofocas Empregado pela Hashgraph é o segredo por trás da velocidade da rede no processamento de dados e informações. Com ele, você pode processar até 10.000 transações por segundo, sendo validado quase instantaneamente. Esse protocolo foi construído de tal maneira que, à medida que a rede cresce em número de nós, eles acabam adicionando um poder de processamento efetivo à rede.

Capital próprio

No Hashgraph, os nós são escolhidos aleatoriamente e não exigem posse de hash ou computação para participar da validação das informações. Mais longe, Hashgraph usa o carimbo de data e hora, portanto, a ordem na qual as transações são processadas e validadas não é importante.

Escalabilidade

Hashgraph conseguiu combater o principal problema que as blockchains apresentaram desde o início, a escalabilidade. Essa nova tecnologia de algoritmo assimétrico é muito mais escalável; enquanto reduz significativamente o risco de garfos.

Suporte ACID

Hashgraph é compatível com ACID (atomicidade, consistência, isolamento, durabilidade) um termo que se aplica a um banco de dados e que garante a consistência dos dados armazenados nele.

Acesso justo

Hashgraph é fundamentalmente justo porque nenhum indivíduo pode impedir ou atrasar uma transação. Se um (ou poucos) nós maliciosos tentarem impedir que uma determinada transação seja entregue ao resto da comunidade e, assim, aumentar o consenso, a natureza aleatória do protocolo de fofocas garantirá que a transação flua em torno desse bloco.

Carimbos de data e hora justos

No Hashgraph, cada transação possui um timestamps consenso que reflete quando a maioria dos membros da rede recebeu aquela transação. Este carimbo de tempo acordado é "justo", porque não é possível para um nó malicioso corrompê-lo e torná-lo muito diferente daquele tempo.

Para isso, é atribuído a cada transação um tempo de consenso, que é a mediana das vezes que cada membro diz que a recebeu pela primeira vez. Recebido aqui se refere ao momento em que um nó passou a transação para outro nó por meio do protocolo Gossip.

Isso faz parte do consenso e também possui todas as garantias de ser um processo com tolerância a falhas bizantinas. Portanto, se mais de dois terços dos membros participantes forem honestos e tiverem relógios confiáveis ​​no computador, o próprio carimbo de data e hora será honesto e confiável, porque é gerado por um membro honesto e confiável ou cai entre duas vezes Eles foram gerados por membros honestos e confiáveis.

Ordem de transação justa

As transações são ordenadas de acordo com seus carimbos de data e hora. Como os carimbos de data e hora atribuídos a transações individuais são justos, o mesmo ocorre com a ordem resultante.

Mutabilidade controlada

Diferentemente da tecnologia blockchain, o Hashgraph não é totalmente imutável, mas o sistema controla a mutabilidade. Ou seja, existe a possibilidade, sob certas condições, de que os nós possam alterar as informações contidas no DLT e o resultado seja exposto a um novo consenso por parte da rede.

Contratos inteligentes e criptomoedas

Hashgraph é um protocolo totalmente projetado para criar várias ferramentas, e para isso usa a capacidade de criar criptomoedas e smart contracts.

Governança do sistema

Hedera Hashgraph é atualmente governado pelo chamado Conselho de Governo de Hedera. Este é um conselho de especialistas composto por um total de 39 empresas e organizações líderes mundiais, espalhadas por até 18 diferentes setores e abrangendo uma ampla gama de geografias.

O Conselho de Administração toma decisões importantes sobre atualizações de software, preços de rede, gerenciamento de caixa e muito mais. Os membros do Conselho de Administração têm um mandato limitado e não recebem nenhum benefício da Hedera. Este conselho está estruturado para melhor satisfazer o desejo de um governo descentralizado, sábio e estável nos interesses de longo prazo da plataforma. Todos os membros do conselho de administração assumiram parcialmente a propriedade da Hedera Hashgraph LLC, assinando o contrato.

Os onze primeiros membros do Conselho de Administração da Hedera incluem: Boeing, Deutsche Telekom, DLA Piper, FIS, IBM, Magalu, Nomura, Tata Communications, Swirlds e Swisscom Blockchain.

O objetivo da criação deste órgão de governança é evitar que Hedera seja governada por grupos desconhecidos de mineradores e incorporadores. Eles também indicam que essa estrutura de negócios reduz significativamente o risco de disputas ideológicas ou pessoais que afetaram a governança de outras plataformas DLT públicas. Por outro lado, significa que a Hedera possui um ecossistema fortemente centralizado onde estas empresas decidem o futuro da tecnologia e quem tem acesso a ela e em que condições.

Hashgraph vs. Blockchain

Uma das diferenças mais notáveis ​​entre essas duas tecnologias é, obviamente, o implementação de um protocolo de consenso diferente. No blockchain, a Prova de Trabalho (PoW) é usada para gerar novos blocos dentro da cadeia e validar as informações. Enquanto em Hashgraph, o Gossip Protocol é usado para disseminar as informações das transações realizadas entre os nós interconectados à rede. Este último não precisa executar cálculos computacionais complexos. Portanto, não exige o consumo de uma grande quantidade de energia e, portanto, seu processo é muito mais barato e mais rápido.

Além disso, a maneira como essas duas tecnologias funcionam também denota uma grande diferença. No entanto, nlockchain opera de forma síncrona, onde cada novo evento está intimamente relacionado ao evento anterior. Enquanto no Hashgraph, os processos acontecem de maneira assíncrona, então cada evento é tratado e processado independentemente um do outro.

Da mesma forma, as linguagens de programação em que essas tecnologias foram escritas também são diferentes. Blockchain é escrito em diferentes linguagens de programação, enquanto Hashgraph usa as linguagens Java e Lisp. Da mesma forma, a propriedade dessas tecnologias também difere. Enquanto o blockchain que o Bitcoin emprega é público e acessível a todos, o Hashgraph é principalmente de propriedade privada, então sua acessibilidade pode ser um pouco mais complexa.

Agora, uma das semelhanças entre essas duas tecnologias é que, em ambas, os nós da rede armazenam uma cópia exata dos dados gravados. E uma vez que as informações são processadas, elas são imutáveis ​​no registro.

Por fim, embora os benefícios que a tecnologia Hashgraph ofereça sobre a blockchain tenham uma grande vantagem. No entanto, ainda é uma tecnologia em desenvolvimento com muitos pontos incompletos e imaturos; portanto, será necessário aguardar o lançamento completo para verificar sua operação e características, junto à comunidade.

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