As 8 principais estruturas de desenvolvimento de blockchain

Quando se trata de escolher as estruturas de desenvolvimento de blockchain perfeitas para o seu projeto, a resposta não é nada simples. O ecossistema de blockchain está sempre a crescer, com um número cada vez maior de ferramentas e soluções, tornando o processo de seleção cada vez mais complexo. A estrutura certa depende muito dos requisitos e objetivos do seu projeto.

A primeira consideração deve ser a natureza do seu projeto. Se quiser criar uma aplicação blockchain numa rede pública, pode dar uma olhada no Ethereum, Tezos, EOS e Tron. Cada um tem vantagens diferentes para atender a diferentes necessidades de desenvolvimento.

O Ethereum é uma das soluções mais consolidadas e confiáveis que existem. Essa plataforma de código aberto e sem permissão permite o desenvolvimento de aplicações descentralizadas e a criação de organizações autônomas descentralizadas. A Ethereum foi a primeira a introduzir o mecanismo de contratos inteligentes, que se tornou tão importante no desenvolvimento de blockchain e ajudou a popularizar as plataformas modernas de contratos inteligentes. A Ethereum Virtual Machine é o ambiente de execução necessário para contratos inteligentes, e cada nó tem a sua própria cópia da EVM que executa os contratos.

A rede Ethereum original usa um algoritmo de consenso de prova de trabalho, tal como o Bitcoin. Ela usa tokens Ether como meio de pagamento de transações e serviços de aplicações descentralizadas. Apesar de ser a segunda maior criptomoeda em capitalização de mercado, a Ethereum tem enfrentado sérios problemas de escalabilidade, com velocidades de transação lentas e taxas elevadas.

A plataforma está atualmente em processo de revolucionar-se com a transição para o Ethereum 2.0. A mudança mais significativa é que ela muda do consenso de prova de trabalho para o consenso de prova de participação. Essa transição está a ser feita gradualmente, de modo a causar o mínimo de perturbação possível aos milhões de contratos inteligentes e aplicações já em execução na rede.

No novo sistema de prova de participação, os validadores apostam uma certa quantidade de ETH para participar na validação de blocos. Quando um novo bloco deve ser validado, o sistema escolhe aleatoriamente um validador que recebe tokens como recompensa pela produção bem-sucedida do bloco. Esse novo sistema oferece maior segurança, pois os validadores podem perder o dinheiro apostado caso tentem comprometer a rede. Além disso, a prova de participação não requer uma grande infraestrutura de computação, sendo que um laptop padrão é tudo o que é necessário para participar na rede de prova de participação.

A Tezos é uma plataforma blockchain descentralizada e autônoma, com uma característica única que a diferencia das suas concorrentes. A rede pode fazer mudanças sem precisar de um hard fork, permitindo que a blockchain evolua de forma contínua por meio de métodos de votação na cadeia. Esse método permite melhorias organizadas sem dividir a comunidade de utilizadores.

A plataforma funciona usando os seus tokens nativos, conhecidos como tez, que não são gerados através de processos convencionais de prova de trabalho. A Tezos usa uma abordagem de consenso de prova de participação líquida, o que a diferencia das estruturas convencionais de prova de participação delegada. Os detentores de tokens têm a opção de delegar os seus direitos de voto sem abrir mão da propriedade e podem facilmente revogar a delegação se suspeitarem de fraude ou perderem a confiança no delegado selecionado. Essa estrutura combina aspectos da governança direta e representativa, oferecendo maior representatividade para os acionistas minoritários.

Desenvolver contratos inteligentes na Tezos requer compreensão de linguagens de programação funcionais, particularmente Michelson. Linguagens de programação funcionais são frequentemente usadas em domínios que exigem alta precisão e confiabilidade, como os setores aeroespacial e nuclear. No desenvolvimento de blockchain, esse método melhora a segurança e simplifica o monitoramento de alterações, garantindo um desempenho consistente das tarefas.

A EOS funciona como uma estrutura de blockchain de código aberto destinada a implementar aplicações descentralizadas por meio de contratos inteligentes, ao mesmo tempo que oferece opções de armazenamento descentralizadas. Por ser uma versão mais recente de blockchain, a EOS foca em não cobrar taxas de transação e melhorar a escalabilidade.

A plataforma elimina as taxas de transação convencionais, distribuindo os recursos com base na posse de tokens. Os utilizadores que possuem uma quantidade específica de tokens podem realizar um número igual de transações. Este modelo oferece uma distribuição de recursos clara e consistente, especialmente vantajosa para testes de aplicações e implementações económicas.

A EOS resolve problemas de escalabilidade através do seu sistema de consenso de prova de participação delegada, oferecendo uma das soluções de escalabilidade de blockchain mais notáveis e permitindo milhares de transações por segundo. Os detentores de tokens podem gerar blocos de acordo com os votos que recolhem de outros utilizadores. Este método democrático permite que todos os detentores de tokens participem no processo de aprovação da validação.

A plataforma aumenta a velocidade usando tecnologia de processamento paralelo que distribui tarefas por vários processadores. O suporte da plataforma à linguagem de programação C++ traz benefícios significativos. Essa combinação permite que os programadores criem algoritmos complexos com lógica de aplicação avançada, simplificando os ajustes no código. Os recursos da linguagem permitem uma execução mais rápida e eficaz das modificações.

O Tron permite a implementação de aplicações descentralizadas através de contratos inteligentes e consiste numa arquitetura de três camadas que inclui camadas de armazenamento, núcleo e aplicação. A plataforma emprega um método de consenso de prova de participação delegada, garantindo uma votação eficaz em tempo real e um processamento rápido das transações. Esta estrutura de consenso apresenta uma forte resiliência contra ataques prejudiciais e práticas fraudulentas. A abordagem do Tron à prova de participação delegada difere da EOS, estabelecendo vantagens competitivas distintas.

Uma grande vantagem do Tron é a sua total compatibilidade com o Ethereum, por usar a mesma tecnologia de contratos inteligentes. A plataforma oferece uma opção interessante, com custos de transação e manutenção mais baixos em relação ao Ethereum. Por muito tempo, foi visto como uma opção alternativa de prova de participação para o Ethereum, mas isso pode mudar com o Ethereum 2.0.

As organizações que pretendem implementar soluções de blockchain privadas podem utilizar frameworks como Hyperledger Fabric, R3 Corda, Substrate e Tendermint, que são amplamente considerados as principais plataformas de blockchain empresariais e oferecem ótimas opções.

O Hyperledger Fabric é uma das seis estruturas de blockchain no ecossistema Hyperledger e é conhecido por ser a opção mais flexível. Essa plataforma facilita a criação de soluções de blockchain por meio de uma arquitetura modular de blockchain, permitindo que os desenvolvedores adicionem recursos distintos e personalizem a plataforma para atender a necessidades específicas. Os utilizadores podem basicamente criar o seu próprio livro-razão, juntando vários elementos de código para desenvolver novas versões de blockchain.

Por ser uma rede autorizada, a Fabric limita o acesso apenas a utilizadores autorizados. Os participantes precisam fornecer uma quantia específica de capital para verificar a sua identidade antes de obter acesso ao sistema. Essa necessidade de autorização torna a Fabric excepcionalmente adequada para o desenvolvimento de blockchains empresariais. Nos setores bancário e de tecnologia financeira, os recursos de autorização do utilizador e a validação de identidade são cruciais para uma operação eficaz. Elementos de segurança extras consistem em consultas com chave e Modelos de Segurança de Hardware.

Uma característica notável desta estrutura é a sua estrutura de rede modular, que funciona independentemente dos sistemas convencionais de prova de trabalho ou prova de participação. Esta abordagem consensual oferece vantagens consideráveis em termos de escalabilidade da rede e eficiência de desempenho. A ausência de mineradores ou validadores elimina atrasos na confirmação das transações, enquanto a modularidade permite a adaptação às necessidades específicas dos clientes.

O Corda permite a criação de soluções baseadas em blockchain e foi especificamente concebido como uma tecnologia de registo distribuído com um forte foco em finanças descentralizadas. Além de servir como plataforma, o Corda funciona como um consórcio de mais de trezentas organizações que colaboram para alcançar objetivos comuns. Embora persistam discussões sobre se o Corda se qualifica como um blockchain genuíno, a empresa certamente utiliza a tecnologia blockchain como sua solução principal.

O ambiente criado pela R3 oferece uma plataforma segura e clara para desenvolver aplicações descentralizadas. Originalmente voltado para tecnologia financeira, o Corda descobriu usos em vários setores, como financiamento comercial, gestão da cadeia de abastecimento e saúde.

Semelhante ao Hyperledger Fabric, o Corda funciona como uma rede autorizada com acesso restrito limitado a participantes autenticados. Esta característica torna-o ideal para o desenvolvimento de blockchain empresarial, onde existem necessidades de rastreamento e identificação. É importante ressaltar que o Corda não facilita nenhuma criptomoeda nem gerencia tokens internos, indicando que o acesso só pode ser concedido por meio de autorização.

Um aspecto único da rede Corda é a sua estrutura de contratos inteligentes. Os contratos inteligentes Corda incluem código executável e terminologia jurídica integrados. Este design visa permitir contratos com anotações jurídicas específicas, estabelecendo a autenticidade com base no próprio código. Este design de contratos inteligentes, conhecido como contratos ricardianos, destaca uma característica distintiva da Corda que a diferencia da Fabric.

Ao avaliar as soluções de blockchain empresarial Corda vs Hyperledger Fabric, ambas as plataformas permitem que os programadores implementem sistemas de blockchain distintos com acesso controlado. Esta característica oferece benefícios significativos para implementações de blockchain empresarial, embora levante um debate sobre os conceitos padrão de abertura e disponibilidade do blockchain. Os críticos argumentam que os sistemas sem mecanismos convencionais de prova de trabalho podem ser mais vulneráveis e que a falta de mineradores diminui tanto a independência quanto o anonimato.

A estrutura de desenvolvimento de blockchain Substrate oferece uma infraestrutura de blockchain que facilita a criação de várias aplicações descentralizadas utilizando a tecnologia blockchain. Em contraste com as redes mencionadas anteriormente, a Substrate oferece aos programadores uma gama mais ampla de opções e recursos. A estrutura permite que os programadores se concentrem em projetar a lógica da aplicação, em vez de criar uma arquitetura exclusiva para cada função do programa, devido às ferramentas pré-existentes incluídas no ecossistema.

A arquitetura fundamental do Substrate adota uma estrutura modular semelhante à do Hyperledger Fabric. Esse design modular promove uma configuração excepcionalmente flexível e personalizada. Em contraste com o Fabric, o Substrate oferece uma gama mais ampla de ferramentas e facilita a criação de aplicações significativamente mais complexas. Ao utilizar Rust, os programadores podem criar código em qualquer linguagem que possa ser compilada para WebAssembly.

O principal objetivo do Substrate é oferecer uma estrutura compreensível e fácil de usar para a criação de blockchain. Como resultado, ele não requer um mecanismo de consenso específico e pode se ajustar a diferentes métodos. O Substrate permite que os desenvolvedores alternem entre vários mecanismos de consenso ou iniciem projetos com um consenso e mudem para outro sem a necessidade de um hard fork, desde que a camada central permaneça inalterada. A estrutura oferece várias funcionalidades extras, como recursos de cliente leve, aprimorando e simplificando os processos de desenvolvimento.

Explicação do mecanismo de consenso Tendermint: O Tendermint funciona como um sistema para a duplicação fiável e segura de aplicações. O seu design modular permite a criação de diversos tipos de soluções com características distintas, empregando um método de consenso diferente que protege contra ataques de dupla despesa.

A estrutura fundamental da blockchain consiste em três níveis: rede, consenso e aplicação. O Tendermint permite a modificação de qualquer camada com base nas necessidades e especificações individuais do utilizador. No que diz respeito à personalização da aplicação, essa adaptabilidade é altamente vantajosa ao decidir entre tipos de rede privada ou sem permissão. Os programadores podem definir o tipo de rede no início do projeto. Muitas implementações adicionais podem ser incorporadas ou ajustadas dentro da camada de aplicação, tais como técnicas de aprovação de validadores e tipos de eleições. O Tendermint utiliza o protocolo ABCI para garantir a compatibilidade com todas as linguagens de programação, simplificando e agilizando o processo de desenvolvimento.

A estrutura emprega um mecanismo de consenso de prova de participação aprimorado, suportado por um protocolo tolerante a falhas bizantinas. Ela utiliza um sistema padrão de prova de participação, no qual os validadores bloqueiam uma determinada quantia de capital como participação, permitindo-lhes participar na votação em bloco. O Tendermint funciona como um sistema parcialmente síncrono, o que significa que depende de pressupostos de tempo para progredir, mas a velocidade desse progresso é determinada pela velocidade real da rede, em vez das configurações do sistema. Esse método de sincronia ajuda a evitar bifurcações, desde que o sistema dê mais importância à segurança do que à funcionalidade.

Um aspecto importante do Tendermint é a finalidade das transações no sistema. Finalidade é quando uma transação, depois de feita, não pode ser desfeita ou anulada. Essa capacidade resolve problemas observados no Ethereum e no Bitcoin relacionados à finalização de transações e possível retratação durante hard forks. Com o Tendermint, as transações são finalizadas e validadas em um segundo e ficam protegidas contra ataques porque os algoritmos de consenso evitam hard forks.

Escolhendo a estrutura certa

O setor de blockchain é um espaço super competitivo, em constante expansão e melhoria. Por isso, apontar uma solução única e ideal para cada requisito de projeto seria enganador. A variedade de estruturas de blockchain surgiu de diferenças significativas nas necessidades e requisitos dos clientes. Alinhar plataformas específicas com objetivos distintos é uma estratégia mais adequada.

O foco inicial dos clientes é entender o objetivo e a escalabilidade do projeto, identificar o público-alvo e reconhecer o setor em que a tecnologia blockchain será aplicada. Ethereum, Tezos ou EOS podem ser estruturas de blockchain perfeitas para finanças descentralizadas e para a implementação de aplicações financeiras descentralizadas. No entanto, quando as organizações avaliam as melhores estruturas de blockchain para aplicações empresariais — especialmente para soluções de tecnologia financeira e ecossistemas empresariais — plataformas autorizadas como Corda ou Hyperledger Fabric merecem atenção. Estas últimas alternativas também podem ser adequadas para a implementação de blockchain nos cuidados de saúde, cadeia de abastecimento, financiamento comercial e vários outros setores.

Para clientes que precisam de soluções mais complexas com recursos avançados ou ferramentas especializadas, vale a pena considerar o Tezos, o Substrate ou o Tendermint, que oferecem oportunidades de desenvolvimento mais amplas. O Tezos facilita o lançamento de redes blockchain seguras e genuinamente escaláveis, com componentes e instrumentos codificados específicos. No entanto, os projetos permanecem na plataforma Tezos, ao contrário das outras duas alternativas.

O Substrate e o Tendermint são relativamente recentes, mas são fortes concorrentes na indústria de blockchain. Essas estruturas permitem a criação de blockchains personalizadas, aproveitando elementos específicos oferecidos pelo Substrate ou Tendermint para facilitar o desenvolvimento. Essas estruturas funcionam como componentes modulares que permitem aos programadores criar novas blockchains com características específicas.

Selecionar a estrutura de desenvolvimento de blockchain certa e executá-la corretamente pode ser complicado até mesmo para desenvolvedores experientes. Uma análise detalhada do projeto permite sugerir estruturas de desenvolvimento de blockchain adequadas que atendam a todos os critérios.

O que constitui uma estrutura de blockchain?

Uma estrutura de blockchain inclui ferramentas prontas a usar, bibliotecas, módulos e outras ferramentas de desenvolvimento de blockchain que simplificam a criação de aplicações baseadas na tecnologia blockchain. Permite aos programadores criar, lançar e supervisionar aplicações descentralizadas e contratos inteligentes sem terem de construir a infraestrutura básica a partir do zero, poupando assim tempo e recursos.

Quais são algumas estruturas de blockchain bem conhecidas?

As estruturas de blockchain mais conhecidas são:

• •Ethereum
• •Hyperledger Fabric
• •Corda
• •Quórum
• •Stellar
• •EOSIO
• •Tron
• •Cosmos SDK

Essas estruturas atendem a vários casos de uso, setores e demandas de escalabilidade, permitindo que os desenvolvedores escolham a solução que melhor se adapta aos requisitos do seu projeto.

Os sistemas blockchain são aplicáveis a aplicações comerciais?

As estruturas de blockchain podem certamente suportar aplicações empresariais. Várias estruturas, como Hyperledger Fabric e Corda, são adaptadas para requisitos empresariais extensivos. Estas estruturas fornecem funcionalidades como redes autorizadas, confidencialidade de dados e escalabilidade, cruciais para a aplicação da tecnologia blockchain em ambientes comerciais.

Os programadores precisam de conhecimentos ou habilidades específicas para usar uma estrutura de blockchain?

Para usar bem uma estrutura de blockchain, os programadores precisam entender bem os fundamentos da tecnologia blockchain, que incluem:

• •Redes descentralizadas
• •Métodos de consenso
• •Técnicas criptográficas

Além disso, é essencial ter experiência em linguagens de programação e ferramentas necessárias para frameworks específicos, como Solidity para Ethereum ou Java para Corda.

Para redes públicas de blockchain, características importantes incluem o tipo de rede, método de consenso, modelo de preços e tecnologias compatíveis. Muitas equipas também procuram uma comparação entre Ethereum e Hyperledger Fabric para entender melhor as redes de blockchain com permissão e sem permissão e as diferenças entre ecossistemas públicos e privados.

Para plataformas empresariais e personalizáveis, os requisitos diferem significativamente.

Entender como escolher corretamente as opções de plataforma de desenvolvimento de blockchain requer uma comparação cuidadosa das estruturas de blockchain e é essencial para o sucesso do projeto. Uma avaliação completa de elementos como facilidade de uso, escalabilidade, segurança e apoio da comunidade leva a uma tomada de decisão informada. Os desenvolvedores podem selecionar estruturas de blockchain que se alinhem às necessidades específicas de seus projetos, garantindo os melhores resultados para seus esforços de blockchain.