O que é o protocolo de computador da Internet (ICP)?

Protocolo de computador da Internet, conhecida pela sigla ICP, é uma tecnologia blockchain inovadora projetada para expandir a funcionalidade da Internet tradicional. Desenvolvido principalmente pela organização DFINITY, fundada por Dominic Williams, este projeto visa descentralizar a Internet e criar um ciberespaço mais aberto e autónomo.

Para isso, ICP busca gerar um novo tipo de Internet e uma plataforma de computação descentralizada que permita aos desenvolvedores criar e hospedar aplicações e serviços web de forma segura e eficiente, sem a necessidade de servidores tradicionais ou infraestrutura em nuvem gerenciada por provedores centralizados. Desta forma, procuramos gerar uma alternativa mais resistente à censura e às falhas em comparação com as atuais soluções centralizadas.

Início do projeto

O desenvolvimento do projeto Internet Computer Protocol começou por volta de 2016. Desde então, a DFINITY tem trabalhado na tecnologia Internet Computer Protocol, com o objetivo de expandir as funcionalidades da Internet e fornecer uma plataforma descentralizada para aplicações e serviços.

Com essa visão, o Internet Computer Protocol procura abordar os seguintes elementos:

• Descentralização. Num mundo onde alguns gigantes da tecnologia dominam o espaço da Internet, o DFINITY procurou criar um sistema que permitisse uma verdadeira descentralização, distribuindo o poder entre múltiplas partes em vez de o concentrar.
• Escalabilidade. Resolva o problema de escalabilidade em redes blockchain, permitindo que aplicativos e sistemas rodem na velocidade da web sem sacrificar a segurança ou a descentralização.
• Compatibilidade. Facilitar a criação de aplicações descentralizadas (dApps) e serviços web tradicionais em um ambiente blockchain, abrindo as portas para uma nova geração de aplicações de Internet.
• Redução de custos. Oferecer uma alternativa aos serviços de nuvem centralizados que poderiam reduzir os custos de infraestrutura para desenvolvedores e empresas.
• Simplificando a tecnologia de contratos inteligentes. Melhorar a tecnologia de contratos inteligentes para torná-la mais acessível e fácil de usar para os desenvolvedores, para incentivar uma maior adoção e criação de serviços descentralizados.
• Autonomia de dados. Permitindo que utilizadores e organizações tenham controlo total sobre os seus dados, contrariando a tendência atual das grandes corporações de acumularem e rentabilizarem dados pessoais.

O Internet Computer Protocol procura criar um ambiente em que qualquer desenvolvedor no mundo possa construir e hospedar aplicações sem a necessidade de servidores tradicionais, eliminando a dependência de infraestruturas centralizadas e promovendo uma nova forma de utilização da web mais segura, privada e eficiente . O lançamento oficial da rede principal do Internet Computer Protocol ocorreu em maio de 2021.

Principais recursos do ICP

O que torna o ICP especialmente inovador é a introdução de vários recursos que o diferenciam de outras soluções blockchain. Dentre essas inovações podemos destacar:

Sistema Nervoso de Rede (NNS)

O Sistema Nervoso de Rede (NNS) é um dos componentes centrais e inovadores do Internet Computer Protocol (ICP). Este sistema atua como um mecanismo de governança descentralizado e autônomo que gerencia toda a rede. Como resultado, o NNS é responsável por uma variedade de funções-chave que mantêm o computador Internet funcionando de forma eficiente e permitem que ele se adapte e evolua ao longo do tempo.

Principais funções do NNS

• governança de rede. O sistema NNS é responsável pela gestão das propostas e votações no ICP. Para fazer isso, os participantes da rede podem fazer propostas de alterações ou atualizações na rede. Estas propostas são votadas pelos detentores de tokens ICP, que têm o poder de influenciar a direção e as políticas da rede. Este sistema de votação segue um mecanismo democrático, onde cada token ICP concede um voto, e as decisões são tomadas com base nos resultados dessas votações.
• Gestão de recursos. O NNS também tem um papel importante na atribuição de nós e sub-redes ICP e, portanto, no controle dos recursos disponíveis no ICO. Para fazer isso, o NNS gerencia a configuração de sub-redes e a atribuição de nós para otimizar o desempenho e a capacidade da rede. Desta forma, o NNS garante que os recursos sejam distribuídos igualmente e dimensiona a rede adicionando ou removendo nós conforme necessário.
• Atualizações automáticas. O NNS pode implantar automaticamente atualizações na rede sem a necessidade de uma bifurcação, mantendo a coesão e evitando divisões na comunidade. Além disso, este sistema também monitoriza o estado da rede e realiza tarefas de manutenção para garantir um funcionamento ininterrupto.
• Economia em rede. O NNS também é responsável por controlar os diferentes parâmetros económicos da rede. Esses elementos incluem a criação de ciclos de computação, que são usados ​​para alimentar o poder de computação e o armazenamento na rede. Além disso, também é responsável por controlar as recompensas do sistema, distribuindo-as entre os participantes e validadores da rede.
• Monitoramento e segurança de rede. O NNS também é responsável por monitorar constantemente a rede em busca de comportamentos maliciosos e pode tomar medidas para mitigar ataques ou problemas de segurança. Por exemplo, este sistema é responsável por permitir que apenas nós confiáveis ​​ingressem na rede, através de um processo de verificação e autenticação.

Como funciona o NNS?

Para alcançar todos os itens acima, o sistema NNS utiliza um esquema de votação em democracia líquida, que é um híbrido entre democracia direta e representativa. Neste sistema, os detentores de tokens ICP podem votar diretamente nas propostas ou delegar seus votos a outros participantes que considerem mais informados ou alinhados com seus interesses.

Para que uma proposta seja aprovada, ela deverá atingir quórum específico e maioria de votos. A estrutura de votação e os limites de decisão podem variar dependendo da natureza da proposta.

O NNS é crucial para a autonomia e abordagem descentralizada do Internet Computer Protocol (ICP). Ao não depender de uma autoridade centralizada para tomar decisões, a rede pode adaptar-se rapidamente e responder às necessidades da sua comunidade de uma forma mais orgânica e democrática.

Modelo de gás reverso

Outra das grandes características do Internet Computer Protocol (ICP) é o chamado Modelo de Gás Inverso. Este modelo é uma abordagem de taxa de transação que se desvia significativamente do modelo “gás” usado por blockchains como o Ethereum.

Para entendê-lo devemos lembrar como funciona o “gás” em redes como Ethereum e similares. Nessas redes, os usuários que iniciam transações ou executam contratos inteligentes devem pagar uma taxa de gás para compensar o custo computacional que sua transação implica para a rede. Esta taxa de gás flutua dependendo da procura do mercado e do congestionamento da rede, o que por vezes pode resultar em custos elevados e imprevisíveis para os utilizadores.

No entanto, como o próprio nome sugere, esta dinâmica é invertida no Modelo de Gás Inverso do ICP.. Em vez de os usuários pagarem por cada transação ou execução de contrato inteligente, são os desenvolvedores ou implantadores dos aplicativos (dApps) que assumem os custos operacionais. Isto é conseguido pré-carregando os dApps com um equilíbrio de “ciclos”, que são consumidos à medida que o aplicativo opera e processa transações ou executa lógica de contrato inteligente.

Como funciona esse modelo?

Este modelo funciona graças a uma série de etapas entre as quais temos:

• Pré-financiamento de contratos inteligentes. Neste ponto, os desenvolvedores adquirem tokens ICP e os convertem em ciclos. Esses ciclos são mapeados para canisters (uma forma de contratos inteligentes no ICP) que hospedam a lógica e o estado dos dApps.
• Consumo do Ciclo. Quando um canister executa operações, como transações ou cálculos, ele consome ciclos do seu saldo pré-financiado. A taxa de consumo do ciclo depende da operação: armazenamento de dados, gerenciamento de estado e processamento computacional têm custos associados em ciclos.

Graças a este modelo, os utilizadores finais têm grandes vantagens, pois podem interagir com dApps sem se preocuparem com taxas de transação, facilitando uma melhor experiência do utilizador e potencialmente uma maior adoção. Além disso, o modelo reverso do gás também permite que as transações e interações com o dApp sejam previsíveis para os usuários, porque não estão sujeitas a flutuações no preço do gás em tempo real.

Por sua vez, os desenvolvedores também obtêm certas vantagens. Isto fica claro no facto de este modelo permitir gerir os custos operacionais de uma forma mais previsível e eficiente, uma vez que os ciclos têm um custo fixo. Isso incentiva os desenvolvedores a escreverem códigos eficientes, já que códigos mais limpos e otimizados consumirão menos ciclos, reduzindo custos.

Contratos Inteligentes Canister

Os canisters são uma das principais inovações na arquitetura do Internet Computer Protocol (ICP) e representam uma evolução no conceito de contratos inteligentes tradicionais. Eles são contêineres de software autônomos e seguros que encapsulam tanto o código dos contratos inteligentes quanto o estado que eles mantêm. Os canisters são projetados para funcionar na infraestrutura descentralizada do ICP e permitir a construção de aplicativos e serviços em escala de Internet.

Recursos do recipiente

Dentre as principais características dos botijões temos:

• Autonomia. Cada canister é capaz de executar códigos e gerenciar dados de forma autônoma, sem necessidade de intervenção manual, o que os torna ideais para a criação de aplicações descentralizadas (dApps).
• Capacidade de armazenamento. Além de conter código executável, os canisters também armazenam e gerenciam seu próprio estado. Isso significa que eles podem reter informações entre execuções e não dependem de armazenamento externo.
• Gerenciamento de ciclo. Os canisters usam “ciclos” para alimentar suas operações, incluindo computação, armazenamento e outros recursos de rede. Os ciclos são uma medida do consumo de recursos na rede ICP.
• Escalabilidade. Os canisters são projetados para serem altamente escaláveis, graças à estrutura de rede ICP subjacente que pode crescer com base na demanda.
• Interoperabilidade. Os canisters podem se comunicar e interagir entre si, facilitando a construção de sistemas complexos e a integração de serviços.
• Tolerância a erros. Eles são executados em um ambiente tolerante a falhas, o que significa que se um nó da rede falhar, outros nós poderão assumir o controle para garantir a continuidade do serviço.
• Atualizações. Ao contrário de alguns contratos inteligentes tradicionais que são imutáveis, os canisters podem ser atualizados com novo código, permitindo que os aplicativos melhorem e evoluam ao longo do tempo.

Canisters vs Contratos Smarts tradicionais

Os recipientes do Internet Computer Protocol (ICP) são o equivalente desta rede aos contratos inteligentes tradicionais, como aqueles que vemos no Ethereum, são formas de programas executáveis ​​em plataformas blockchain, mas têm várias diferenças importantes em seu design, capacidades e filosofia subjacente.

Em primeiro lugar, os canisters podem ser atualizados após serem emitidos. Esse recurso permite que os desenvolvedores corrijam bugs e adicionem novos recursos ao longo do tempo, enfrentando o desafio da imutabilidade nos contratos tradicionais. Isto é algo que não pode ser feito com os contratos inteligentes tradicionais. Tudo isso sem abrir mão da capacidade de funcionar de forma descentralizada e sem gestão por terceiros de confiança.

Outra diferença importante entre os canisters e os contratos inteligentes tradicionais é que os primeiros têm a capacidade de manter e gerir o seu próprio estado de forma eficiente, o que é parte integrante do seu design, permitindo aplicações mais complexas e com estado. Dessa forma, os canisters podem ser usados ​​para conter qualquer tipo de aplicação que você possa imaginar, desde aplicações DeFi, até redes sociais descentralizadas, carteiras e muito mais. E isso mantendo um ótimo desempenho graças ao uso do WASM como plataforma de programação.

Além disso, os canisters são projetados para serem infinitamente escaláveis. Para fazer isso, eles só precisam adicionar mais nós à rede, o que pode potencialmente levar a um melhor desempenho e a custos mais baixos para suas operações.

Em suma, os contentores expandem o conceito de contratos inteligentes tradicionais, oferecendo maior flexibilidade, escalabilidade e integração direta com a Internet. Eles são projetados não apenas para suportar aplicações descentralizadas, mas também para fornecer a infraestrutura necessária para um ecossistema descentralizado da Internet.

Como funciona o protocolo de computador da Internet?

A estrutura operacional do Internet Computer Protocol é bastante elaborada e consiste em uma série de subsistemas que juntos permitem o funcionamento desta enorme rede blockchain. Em geral, os desenvolvedores do ICP descrevem a operação desta rede nas seguintes partes:

Nós e sub-redes

O Internet Computer Protocol foi projetado para funcionar como uma série de redes e sub-redes que se interconectam para fornecer os recursos e a conectividade necessários ao funcionamento de suas aplicações e serviços. Então nós temos:

• Nós independentes. A rede é composta por vários nós independentes operados por diferentes pessoas e organizações em todo o mundo.
• Sub-redes. Os nós são organizados em sub-redes que podem processar transações e executar canisters simultaneamente e de forma distribuída, aumentando a capacidade de processamento e a tolerância a falhas.

Vasilhas

Como mencionamos anteriormente, os canisters são os espaços onde as aplicações ICP são desenvolvidas e implantadas e são responsáveis ​​por manter duas funções principais dentro do ICP:

• Contêineres de software. Os desenvolvedores implementam caixas, que são contêineres de software independentes que contêm código executável e seu estado associado.
• Ciclos de computação. Os canisters utilizam “ciclos” para realizar operações, que agem como gás em outros sistemas blockchain, mas com um custo previsível.

Consenso e conclusão de transações

O ICP possui um mecanismo de consenso que permite aos nós concordar sobre as mensagens a processar, bem como a sua ordenação. Este sistema é o que permite que cada um dos nós e sub-redes se comuniquem entre si e funcionem de forma coordenada.

Assim, o objetivo do protocolo de consenso ICP é gerar o mesmo bloco de mensagens ordenadas em cada nó de uma sub-rede em uma determinada rodada, de modo que cada nó possa realizar a mesma transição de estado, executando essas mensagens de forma determinística. Além disso, ao contrário de outras blockchains, o ICP pretende ter tempos de conclusão de transações que se assemelhem aos tempos de resposta de aplicações web tradicionais.

Integração com Internet Tradicional

Finalmente, outra parte importante do ICP é que ele foi projetado para interoperabilidade e escalabilidade, não apenas com outras blockchains, mas também com a Internet tradicional. Isso significa que o ICP não só consegue se comunicar com as diferentes partes de sua rede, mas com outras blockchains e manter um uso diferenciado de recursos.

Da mesma forma, os canisters não são apenas capazes de executar a lógica da aplicação (backend), mas também entregar conteúdo diretamente aos usuários, atuando como servidores web descentralizados.

Em resumo, o ICP é uma plataforma blockchain que busca ampliar e transformar a Internet atual ao permitir a criação e hospedagem de softwares diretamente na rede de forma segura, rápida e descentralizada, oferecendo uma infraestrutura alternativa aos tradicionais sistemas de nuvem e servidores.

Token ICP nativo

O token ICP é o token nativo do Internet Computer Protocol (ICP) e executa diversas funções essenciais na rede. Abaixo estão as principais funcionalidades e utilizações do token ICP.

Funcionalidades de token

• Governança de Rede. Os detentores de tokens ICP podem enviar e votar em propostas de governança que influenciam a direção e as atualizações da rede. Além disso, o token ICP é usado no NNS para participar na tomada de decisões que afetam a operação e a evolução do computador na Internet.
• Facilitador de transações. Embora o modelo de gás reverso signifique que os desenvolvedores pré-financiam os recipientes com ciclos, os tokens ICP podem ser usados ​​para adquirir esses ciclos necessários para o processamento de transações e execução de contratos inteligentes.
• Recompensas de participação.  Os nós que fazem parte da rede e executam canisters recebem recompensas em tokens ICP por sua contribuição para a segurança e processamento da rede. O mesmo sistema também se aplica ao NNS, uma vez que os utilizadores podem “bloquear” os seus tokens ICP em “neurónios” para participar na governação e, em troca, receber recompensas na forma de tokens adicionais pela sua participação ativa.
• Conversão para Ciclos. Os tokens ICP podem ser convertidos em ciclos, que são o recurso consumível que alimenta a computação e o armazenamento em caixas.
• Previsibilidade de custos. A conversão fixa entre ICP e ciclos permite que os desenvolvedores gerenciem de forma mais previsível os custos operacionais de suas aplicações.
• Incentivos econômicos. Os incentivos económicos do token ICP destinam-se a alinhar os interesses dos vários participantes da rede com os do bom funcionamento e crescimento do computador na Internet.
• Criação de Mercados.  Os tokens ICP podem ser comprados e vendidos em mercados secundários, proporcionando liquidez e permitindo a especulação e a descoberta de preços. Nesta seção é importante destacar que a emissão de tokens ICP é inflacionária e não possui limites de emissão.

O token ICP é, portanto, uma parte integrante da economia e governança da informática na Internet, fornecendo um meio de participar da rede, gerenciar recursos e receber recompensas. Seu desenho busca promover um ecossistema descentralizado e autônomo que possibilite uma nova forma de construção e manutenção de software na rede.

Conclusão

Em suma, o Internet Computer Protocol (ICP) representa um avanço significativo na tecnologia blockchain e um passo ousado para reimaginar a infraestrutura da Internet. Com seu novo foco em caixas para hospedagem de aplicações descentralizadas, o ICP promete uma plataforma capaz de suportar não apenas aplicações financeiras, mas todo um espectro de serviços web em escala global. A integração da governação descentralizada através do Sistema Nervoso de Rede (NNS) e a utilização inovadora do token ICP para piquetagem e gestão de recursos sublinham o compromisso do projecto com a descentralização e a autonomia.

As capacidades do ICP para fornecer atualizações de canister, um modelo de gás reverso para uma experiência de usuário sem atrito e escalabilidade potencialmente ilimitada apresentam um argumento convincente tanto para desenvolvedores quanto para usuários. Além disso, a capacidade do ICP de fornecer conteúdo diretamente aos usuários finais poderá eventualmente desafiar o paradigma atual de servidores centralizados e serviços em nuvem.

À medida que o mundo avança no sentido de uma dependência crescente de soluções digitais, a Internet Computer surge como uma plataforma promissora que procura democratizar o acesso à infra-estrutura da Internet, reduzir a censura e garantir a continuidade dos serviços num ambiente seguro e resiliente. No entanto, o sucesso a longo prazo do ICP dependerá da adoção pela comunidade de desenvolvedores, da robustez da sua tecnologia e da sua capacidade de manter um ecossistema vibrante e engajado. Como todas as inovações no espaço criptográfico, o ICP enfrentará desafios e oportunidades, mas a sua visão e ambição posicionam-no como um interveniente-chave na evolução contínua da Internet descentralizada.