Principais referências:

• O que é Polkadot? Vídeo de leilão de slots e slots - por Gate Learn

• O que é Moeda Avalanche (AVAX)?

• O que é Algorand? Tudo o que você precisa saber sobre ALGO

Polkadot (DOT)

Polkadot (DOT) é um blockchain de Camada 1 de próxima geração que apresenta uma abordagem única para interoperabilidade e escalabilidade. Sua rede base foi projetada para facilitar a comunicação contínua e a transferência de dados entre diferentes blockchains, criando um ecossistema heterogêneo de múltiplas cadeias.

No centro da arquitetura do Polkadot está o conceito de cadeia de retransmissão, que atua como a principal rede responsável pela coordenação do consenso e segurança de todo o sistema. Conectados à cadeia de retransmissão estão vários parachains, que são blockchains especializados que podem ser personalizados para atender a propósitos ou aplicações específicas. Parachains operam em paralelo, permitindo alta escalabilidade e alocação eficiente de recursos.

Polkadot utiliza um mecanismo de consenso exclusivo chamado prova de participação nomeada (NPoS). Neste mecanismo, os detentores de tokens DOT podem nomear validadores para proteger a rede e participar do processo de consenso. Os validadores são responsáveis por propor e finalizar novos blocos, garantindo a integridade e segurança da rede. O algoritmo de consenso NPoS visa encontrar um equilíbrio entre descentralização, segurança e escalabilidade.

Uma das principais vantagens do Polkadot é seu recurso de interoperabilidade. Com o uso de pontes, Polkadot pode se conectar e interagir com outras blockchains, incluindo redes públicas e privadas. Isto permite a transferência de ativos e dados entre diferentes cadeias, promovendo a comunicação e colaboração entre cadeias. A interoperabilidade é um aspecto crucial da visão da Polkadot para criar uma rede conectada e interoperável de blockchains.

Polkadot também introduz uma estrutura de governança que permite que os detentores de tokens participem dos processos de tomada de decisão. Através da governança na cadeia, as partes interessadas podem propor e votar em atualizações de rede, ajustes de parâmetros e adição ou remoção de parachains. Este modelo de governação democrática visa garantir a sustentabilidade e evolução a longo prazo da rede Polkadot.

Além disso, Polkadot fornece um ambiente de desenvolvimento robusto e um ecossistema de ferramentas para capacitar os desenvolvedores a construir e implantar aplicativos na plataforma. Apoia o desenvolvimento de contratos inteligentes e aplicações descentralizadas (DApps) utilizando diversas linguagens de programação, tornando-os acessíveis a uma ampla gama de desenvolvedores. Além disso, a estrutura Substrate do Polkadot oferece uma estrutura modular e personalizável para a construção de parachains e blockchains personalizados.

Parachains e o ecossistema Polkadot

No ecossistema Polkadot, os parachains desempenham um papel vital ao permitir escalabilidade, interoperabilidade e especialização. Um parachain é um blockchain personalizável que funciona em paralelo à cadeia de retransmissão Polkadot, beneficiando-se de sua segurança e infraestrutura de rede compartilhada. Parachains podem ser projetados para atender casos de uso específicos, como finanças descentralizadas (DeFi), jogos, gerenciamento da cadeia de suprimentos ou verificação de identidade.

Cada parachain no Polkadot opera de forma independente, com seu próprio conjunto de validadores e regras de consenso. Isto permite o processamento paralelo de transações e dados, aumentando significativamente a escalabilidade da rede geral. Parachains podem ter seus próprios mecanismos de governança, modelos econômicos e sistemas de tokens, proporcionando flexibilidade e autonomia aos desenvolvedores e usuários.

Para proteger um parachain, um conjunto de validadores é eleito pelos detentores de tokens para validar transações e produzir novos blocos. Os validadores são selecionados com base em sua reputação, participação e desempenho. Eles desempenham um papel crítico na garantia da segurança e integridade do parachain, participando de algoritmos de consenso, como a prova de aposta nomeada (NPoS).

No ecossistema Polkadot, os parachains se comunicam entre si e com a cadeia de retransmissão por meio de um mecanismo de passagem de mensagens. Isso permite uma interoperabilidade perfeita, permitindo que ativos, dados e mensagens sejam transferidos entre diferentes parachains e até mesmo blockchains externos. Parachains também podem utilizar segurança compartilhada fornecida pela cadeia de retransmissão Polkadot, aumentando ainda mais sua segurança e confiabilidade.

A interoperabilidade do Polkadot vai além dos parachains dentro de seu próprio ecossistema. Também suporta interoperabilidade com blockchains externos através de pontes. As pontes atuam como conectores entre Polkadot e outras redes blockchain, facilitando a transferência de ativos e informações entre elas. Isso abre oportunidades para colaborações entre cadeias, transferências de ativos e interconectividade com um ecossistema blockchain mais amplo.

O ecossistema Polkadot fornece um rico conjunto de ferramentas, estruturas e bibliotecas para apoiar o desenvolvimento de parachains. A estrutura Substrate, desenvolvida pela equipe da Parity Technologies por trás do Polkadot, permite que os desenvolvedores criem parachains personalizados com facilidade. O Substrate fornece uma estrutura modular e extensível que permite aos desenvolvedores personalizar a lógica, os mecanismos de consenso, os modelos de governança e os sistemas econômicos de seus parachains.

Além disso, a estrutura de governança da Polkadot permite que os detentores de tokens participem do processo de tomada de decisão da rede. Os detentores de tokens podem propor e votar em atualizações de rede, ajustes de parâmetros e adição ou remoção de parachains. Este modelo de governação descentralizada garante que a rede Polkadot evolui e se adapta às necessidades e preferências da sua comunidade.

Avalanche (AVAX)

Avalanche é uma plataforma blockchain de Camada 1 projetada para fornecer alto rendimento, baixa latência e escalabilidade para aplicativos descentralizados (DApps) e sistemas financeiros. No centro do Avalanche está sua rede básica, que utiliza um protocolo de consenso chamado consenso Avalanche para alcançar a finalidade de transação rápida e segura.

A rede base do Avalanche é composta por múltiplas sub-redes, cada uma executando seu próprio conjunto de validadores e regras de consenso. As sub-redes são cadeias independentes dentro da rede Avalanche que podem ser personalizadas para atender casos de uso específicos, como DeFi, jogos ou gerenciamento de identidade. As sub-redes podem ter os seus próprios modelos de governação, parâmetros económicos e máquinas virtuais, permitindo aos programadores adaptar a rede às suas necessidades específicas.

O protocolo de consenso Avalanche emprega uma nova abordagem conhecida como consenso Snowball. No consenso Snowball, os validadores coletam repetidamente amostras das opiniões de outros validadores sobre o estado da rede e convergem para uma decisão comum. Isso permite que a rede chegue rapidamente a um acordo sobre a ordem das transações, garantindo finalização rápida e alto rendimento.

Para garantir a segurança e integridade da rede Avalanche, os validadores desempenham um papel crucial. Os validadores são responsáveis por participar do processo de consenso, validar transações e proteger a rede contra ataques. Os validadores são selecionados com base na sua participação na rede e na sua reputação. Além disso, a plataforma Avalanche implementa um beacon aleatório descentralizado que garante a aleatoriedade e a imprevisibilidade da seleção do validador.

Uma das principais características do Avalanche é a sua capacidade de suportar a criação de novas sub-redes. As sub-redes podem ser criadas dinamicamente, permitindo a expansão da rede à medida que a demanda aumenta. Esse recurso de escalabilidade garante que a rede Avalanche possa lidar com um número crescente de transações e DApps sem sacrificar o desempenho.

Outro aspecto importante da rede base do Avalanche é o suporte à interoperabilidade com outras redes blockchain. O Avalanche utiliza um mecanismo de ponte que permite a transferência de ativos e informações entre o Avalanche e blockchains externos. Essa interoperabilidade abre oportunidades para colaborações entre cadeias e a integração do Avalanche com ecossistemas blockchain existentes.

A plataforma Avalanche fornece um rico conjunto de ferramentas de desenvolvimento e bibliotecas para facilitar a criação de DApps e sub-redes personalizadas. Os desenvolvedores podem aproveitar a Máquina Virtual Avalanche (AVM) para construir contratos inteligentes e aplicativos descentralizados. O AVM é compatível com a Máquina Virtual Ethereum (EVM), facilitando a portabilidade de aplicativos existentes baseados em Ethereum para a rede Avalanche.

Além disso, o Avalanche oferece uma estrutura de governança descentralizada que permite aos detentores de tokens participar nos processos de tomada de decisão. Através da votação em cadeia, os detentores de tokens podem propor e votar em atualizações de rede, ajustes de parâmetros e adição de novas sub-redes. Este modelo de governação democrática garante que a rede Avalanche evolua de acordo com o consenso da sua comunidade.

O mecanismo de consenso do Avalanche e sua abordagem para a finalidade da transação

O Avalanche utiliza um mecanismo de consenso denominado consenso Avalanche, que visa alcançar a finalidade de transação rápida e segura na rede. O mecanismo de consenso foi projetado para fornecer alto rendimento e baixa latência para aplicativos descentralizados (DApps) e sistemas financeiros.

Basicamente, o consenso do Avalanche é um protocolo probabilístico que permite que os validadores cheguem a um consenso sobre o estado da rede. Ao contrário dos mecanismos de consenso tradicionais que dependem de um único líder ou de um conjunto fixo de validadores, o consenso do Avalanche utiliza um processo de amostragem aleatória para chegar a um acordo.

No consenso do Avalanche, os validadores coletam repetidamente amostras das opiniões de outros validadores sobre o estado da rede. Este processo envolve consultar um pequeno subconjunto de validadores, conhecido como amostra, e reunir suas preferências em relação à validade das transações. Os validadores então agregam as opiniões que recebem e determinam a preferência observada com mais frequência.

Para chegar a um consenso, os validadores convergem para uma decisão comum, repetindo iterativamente o processo de amostragem. Eles continuam a consultar outros validadores até atingirem um limite de concordância, conhecido como limite de finalização. Uma vez atingido o limite de finalização, uma transação é considerada finalizada, indicando que foi aceita e não pode ser revertida.

A ideia chave por trás do consenso do Avalanche é o uso de amostragem repetida e agregação de preferências para alcançar um alto nível de segurança e finalidade. A natureza probabilística do protocolo garante que a rede convirja rapidamente para uma única decisão, mesmo na presença de opiniões conflitantes ou comportamento malicioso.

O consenso do Avalanche também incorpora um mecanismo de feedback chamado gráfico acíclico direcionado por feedback (FDAG). O FDAG fornece aos validadores informações sobre suas experiências anteriores de amostragem, permitindo-lhes ajustar suas estratégias de amostragem com base na qualidade percebida de outros validadores. Este mecanismo de feedback ajuda os validadores a convergirem para uma decisão comum de forma mais eficiente e melhora o desempenho geral do algoritmo de consenso.

A finalidade da transação no Avalanche é alcançada por meio de um processo denominado confirmação otimista. Quando uma transação é finalizada, considera-se que ela será incluída em blocos subsequentes, proporcionando um alto nível de confiança aos usuários e aplicações. A abordagem de confirmação otimista garante que as transações possam ser consideradas liquidadas com um tempo de espera mínimo.

O mecanismo de consenso do Avalanche também incorpora um mecanismo de controle de sybil para evitar a influência de atores mal-intencionados na rede. Os validadores são obrigados a manter uma certa quantidade do token AVAX nativo como aposta, o que serve como um impedimento contra comportamento malicioso. Os validadores que se comportarem mal ou fornecerem informações incorretas podem ser penalizados com a redução de uma parte de sua aposta.

Algorand (ALGO)

Algorand é uma plataforma blockchain que visa fornecer uma rede segura, escalável e descentralizada para diversas aplicações. Sua rede base foi projetada para abordar o trilema da tecnologia blockchain, que se refere ao desafio de alcançar alta segurança, escalabilidade e descentralização simultaneamente.

No centro da rede básica da Algorand está um mecanismo de consenso conhecido como Pure Proof of Stake (PPoS). O PPoS permite que a rede alcance transações definitivas rápidas e seguras, mantendo um alto nível de descentralização. No PPoS, a probabilidade de um usuário ser selecionado como proponente ou validador de bloco é diretamente proporcional ao número de tokens que possui e à sua reputação na rede.

Uma das principais características da rede base da Algorand é o seu protocolo Acordo Bizantino, que garante acordo sobre a ordem e validade das transações sem a necessidade de uma autoridade central. O protocolo utiliza uma função aleatória verificável (VRF) para selecionar um comitê de validadores que participam do processo de consenso. O comitê chega coletivamente a um acordo sobre os blocos propostos, garantindo a finalidade e a segurança das transações.

A rede base da Algorand foi projetada para ser altamente escalável, capaz de processar milhares de transações por segundo (TPS) com baixa latência. Essa escalabilidade é alcançada através do uso de um mecanismo de propagação de blocos denominado Acordo Bizantino Binário (BBA+). O BBA+ permite que a rede chegue a um acordo sobre o conteúdo de um bloco de forma eficiente, reduzindo o tempo necessário para a confirmação do bloco.

Em termos de descentralização, Algorand emprega um modelo sem permissão onde qualquer pessoa pode participar do processo de consenso. A seleção dos validadores é feita através de um processo descentralizado, garantindo que nenhuma entidade tenha controle sobre a rede. Esta abordagem promove abertura e inclusão, tornando a Algorand uma plataforma blockchain verdadeiramente descentralizada.

A rede básica da Algorand também incorpora técnicas criptográficas para aumentar a segurança. Ele usa classificação criptográfica para selecionar os membros do comitê e evitar que atores mal-intencionados dominem o processo de consenso. Além disso, a Algorand emprega primitivas criptográficas, como assinaturas digitais e funções hash, para garantir a integridade e autenticidade das transações.

Para aumentar ainda mais a segurança e a descentralização da rede, a Algorand implementou um mecanismo de distribuição de tokens chamado Algorand Standard Asset (ASA). ASA permite a criação de tokens customizáveis na blockchain Algorand, possibilitando o desenvolvimento de diversas aplicações e instrumentos financeiros descentralizados.

A rede base da Algorand suporta a execução de contratos inteligentes, permitindo aos desenvolvedores construir aplicações descentralizadas (DApps) na plataforma. A Algorand utiliza uma linguagem de contrato inteligente chamada TEAL (Transaction Execution Approval Language), que fornece um ambiente seguro e eficiente para a execução de contratos inteligentes.

O mecanismo de consenso puro de prova de participação da Algorand e seu algoritmo de consenso

Algorand utiliza um mecanismo de consenso conhecido como Pure Proof of Stake (PPoS) para obter processamento de transações seguro e eficiente em uma rede descentralizada. O algoritmo de consenso PPoS foi projetado para enfrentar os desafios de escalabilidade, segurança e descentralização.

No algoritmo de consenso PPoS, o processo de proposta e validação de blocos é baseado em um sistema de loteria ponderada. Os participantes, conhecidos como stakeholders, possuem um certo número de tokens na rede Algorand e são elegíveis para serem selecionados como proponentes de blocos ou validadores. A probabilidade de seleção é proporcional à participação de cada participante, garantindo um processo justo e democrático.

O algoritmo de consenso PPoS é caracterizado pelo seu protocolo de Acordo Bizantino, que garante que todos os participantes honestos concordem sobre a ordem e a validade das transações de forma descentralizada. O protocolo emprega uma função aleatória verificável (VRF) para selecionar um comitê de validadores que participam do processo de consenso. Este comitê é responsável por propor e validar blocos, garantindo a finalidade e segurança das transações.

Para manter a segurança e integridade da rede, o algoritmo de consenso PPoS incorpora técnicas criptográficas. Os participantes no processo de consenso utilizam assinaturas digitais para assinar as suas mensagens e validar a autenticidade das suas identidades. Além disso, o algoritmo utiliza funções hash para criar um identificador exclusivo para cada bloco, garantindo que quaisquer alterações no conteúdo do bloco sejam facilmente detectáveis.

Uma das principais vantagens do algoritmo de consenso PPoS é a sua escalabilidade. O processo de proposta e validação de blocos da Algorand foi projetado para ser altamente paralelizável, permitindo o processamento eficiente de um grande número de transações. Essa escalabilidade é alcançada por meio de uma combinação de classificação criptográfica, onde os membros do comitê são selecionados aleatoriamente, e do uso do Acordo Bizantino binário (BBA+) para confirmação eficiente de blocos.

O algoritmo de consenso PPoS também garante a descentralização da rede, permitindo que qualquer pessoa com tokens participe do processo de consenso. A seleção dos membros do comitê é feita de forma descentralizada, evitando que uma única entidade tenha controle sobre o processo de consenso. Esta abordagem distribuída aumenta a segurança e a resiliência da rede contra ataques e garante uma estrutura de governação democrática.

Em termos de segurança, o algoritmo de consenso PPoS oferece fortes garantias contra ataques. A natureza descentralizada do processo de consenso e as técnicas criptográficas utilizadas, como as assinaturas digitais, garantem a autenticidade e integridade das transações. O protocolo também protege contra vários tipos de ataques, incluindo ataques Sybil, onde um invasor tenta controlar múltiplas identidades na rede.

O algoritmo de consenso PPoS na Algorand foi projetado para fornecer alto rendimento e baixa latência no processamento de transações. A proposta eficiente de blocos e o processo de validação, juntamente com a paralelização do algoritmo, permitem que a Algorand alcance milhares de transações por segundo (TPS) com latência mínima. Esta escalabilidade torna a Algorand adequada para aplicações que requerem processamento de transações rápido e eficiente.

Destaques

• Polkadot é apresentado como uma rede básica com uma arquitetura focada em interoperabilidade, permitindo que diferentes blockchains se conectem e compartilhem dados com segurança.
• Parachains, um conceito-chave no Polkadot, permite que blockchains especializados operem em paralelo e contribuam para a escalabilidade geral da rede.
• A rede base do Avalanche é caracterizada por suas sub-redes, que permitem escalabilidade horizontal e customização de ambientes blockchain.
• O mecanismo de consenso usado no Avalanche enfatiza a finalidade da transação, proporcionando aos usuários uma liquidação rápida e segura das transações.
• A rede básica da Algorand prioriza segurança, escalabilidade e descentralização, oferecendo uma base robusta para a construção de aplicações descentralizadas.
• O puro mecanismo de consenso de prova de participação na Algorand garante a finalização rápida e segura do bloco, permitindo alto rendimento e baixos custos de transação.