D’una forma o d’una altra, cada cadena de blocs és un llibre major distribuït, però no tots els llibres majors distribuïts són una cadena de blocs. Bitcoin, com una cadena seqüencial de blocs, ha aparegut com un nou tipus de tecnologia de llibres distribuïts (DLT): sistemes d’emmagatzematge d’informació. Això significa que una cadena de blocs no és l’única solució per a l’emmagatzematge de dades segur.
En l’article d’avui, parlarem de sistemes alternatius, que permeten l’emmagatzematge d’informació, els seus avantatges i desavantatges, a més de determinar on és millor utilitzar blockchain i on les alternatives poden oferir una millor solució.
Sistemes de llibres distribuïts
Tecnologia Blockchain es va inventar el 1991 per Stuart Huber i Scott Stornetta. Van desenvolupar el prototip de blockchain, el sistema Surety. El principal actiu de la garantia era l’equivalent a una signatura digital: AbsoluteProof. Un exemple de llibre major distribuït es va trobar al número del 1995 del New York Times a la secció “Bureau of Lost and Found”, on es va publicar la base de dades de hash. Els principis descrits pels creadors de Surety estan presents a la descripció de Bitcoin.
Els sistemes distribuïts en forma de blockchain tenen les mateixes funcions i característiques que les seves alternatives. La característica principal de qualsevol sistema DLT és la distribució de dades entre tots els usuaris. L’única diferència es troba en les formes de disseny, la velocitat, l’escalabilitat i la seguretat. A part de la cadena de blocs, les formes de llibres distribuïts són:
- IPFS: sistema de fitxers interplanetari;
- DAG: un gràfic acíclic dirigit;
- Hyperledger;
- Holochain;
- Radix (Tempo).
Avui parlarem d’aquelles solucions que són una alternativa directa a la tecnologia Blockchain.
Gràfic acíclic dirigit
Parlem dels principis del DAG sense aprofundir en els detalls tècnics.
A Bitcoin, per afegir una transacció a un bloc, l’usuari ha d’interactuar amb el llibre major a través dels miners perquè són els miners els que assignen les transaccions en blocs. Això significa que l’usuari no té accés directe al llibre major. Però no serà possible desfer-se de l’intermediari en el marc d’una cadena de blocs a causa dels principis de la pròpia construcció de la tecnologia.
Fins fa poc, la qüestió de la mineria que es centralitzava en mans de 4-5 agrupacions i la publicació del protocol actualitzat Stratum V2 per resoldre aquest problema era el centre de la discussió sobre la comunitat criptogràfica. Al mateix temps, si substituïu PoW (Prova de treball) per PoS (Prova de joc) o qualsevol altre algorisme de consens, algunes parts han de fer el procés d’assignació de transaccions en blocs. Aquesta és una diferència fonamental entre una cadena de blocs i altres sistemes de tipus distribuït.
DAG ofereix un mecanisme perquè els usuaris puguin accedir al registre, cosa que permet als nodes ser validadors de transaccions. L’assoliment del consens a la xarxa s’aconsegueix mitjançant tots els nodes que comproven totes les transaccions sense formar blocs. Cada transacció posterior conté una referència a l’anterior i al seu hash, formant un “Arbre de transaccions”, on totes són confirmades i immutables.
Hi ha comissions de transacció mínimes o nul·les, ja que no cal pagar als miners per processar les vostres transaccions.
El registre de DAG distribuït és la base de la criptomoneda IOTA “Internet of Things”. IOTA utilitza una modificació de DAG, anomenada Tangle, on quan afegiu una nova transacció, heu de confirmar dues transaccions aleatòries a la cadena, no una.
Amb DAG a IoT, podeu aconseguir un intercanvi ràpid de dades entre dispositius de xarxa. Un augment del nombre de dispositius que interactuen entre si augmenta la potència de processament. A causa d’aquesta estructura del sistema, es resol el problema de l’escalabilitat de la xarxa.
La tecnologia dels “gràfics direccionals” també és utilitzada per Hashgraph per aconseguir un consens. Utilitzant DAG juntament amb el protocol Gossip, que permet que un node interactuï només amb nodes veïns, Hashgraph és una solució excel·lent per a dispositius amb recursos limitats, com ara els telèfons intel·ligents..
Holochain
Blockchain és un sistema descentralitzat, el que significa que cada node pren decisions independents i que un sistema sostenible es basa en les decisions agregades de tots els nodes. Simplement parlant, s’aconsegueix un consens mitjançant la interacció de tots els nodes connectats a la xarxa.
Holochain, per la seva estructura, és una xarxa distribuïda on els nodes interactuen entre si però no depenen de les decisions dels altres nodes. Cada node de la xarxa té el seu propi llibre major i funciona independentment d’altres nodes que interactuen amb ells. En altres paraules, cada node processa les dades de forma independent, però l’enfocament descentralitzat es manifesta en l’intercanvi i l’emmagatzematge de dades.
A diferència de Blockchain, Holochain no té algorismes per assolir el consens, ni PoW ni PoS. La integritat de totes les dades s’assegura rebent informació de cada node i analitzant-la posteriorment. De fet, els usuaris creen sistemes de pagament locals a Holochain, després dels quals analitzen i carreguen nova informació al DHT (un protocol per construir sistemes més distribuïts, com BitTorrent).
Una altra característica d’Holochain és la capacitat de crear aplicacions descentralitzades en llenguatges de programació populars, així com l’adaptació a les capacitats de processament de nous llenguatges. Prototips d’aplicacions descentralitzades com Twitter P2P – Desorden o Wikipedia descentralitzada – Fractal Wiki ja estan creats per a Holo.
La solució d’Holochain es pot utilitzar per crear xarxes socials i mitjans de comunicació, plataformes P2P, canals d’entrega i xarxes de socis, així com per a crèdits mutus..
Radix (Tempo)
Abans de parlar de la solució Radix, recordem algunes peculiaritats del procés de mineria amb Bitcoin com a exemple.
Els blocs nous a la xarxa Bitcoin apareixen aproximadament cada 10 minuts. Per mantenir constant la velocitat de generació de blocs, es corregeix la dificultat de la xarxa: si el temps de generació de blocs és inferior a 10 minuts, es fa més difícil generar blocs i, si supera els 10 minuts, es redueix la dificultat … Aquest enfocament depèn de la percepció del temps, de manera que els miners han d’incloure una marca de temps a cada bloc. Mitjançant la marca de temps, el sistema pot presenciar el mateix esdeveniment en moments diferents a causa d’un problema com ara la latència de la xarxa.
Una cadena de blocs es forma organitzant transaccions en blocs i la potència de càlcul està dissenyada per prendre una decisió. Aquest enfocament garanteix la integritat i la seguretat de tot el sistema, no dels participants individuals.
Radix ofereix un mecanisme per aconseguir el consens registrant l’ordre general dels esdeveniments. Quan s’utilitzen rellotges lògics, el que va passar abans de l’esdeveniment és més important que l’hora exacta de l’esdeveniment, és a dir, els esdeveniments són seqüencials. Al mateix temps, el mecanisme de creació de consens no s’aplica a tots els esdeveniments, sinó només als que es disputen.
Els desenvolupadors han creat tot un ecosistema amb la seva pròpia terminologia o, com en diuen “Univers”, on cada esdeveniment és un “àtom”. L’escalabilitat s’aconsegueix distribuint el llibre major entre grups de nodes.
Fins i tot en la fase inicial de desenvolupament, aquesta és una de les solucions més innovadores i prometedores per crear sistemes distribuïts.
Per què el blockchain no és una panacea??
L’aparició de Bitcoin és un esdeveniment important de la nostra era. Al cap i a la fi, Bitcoin va mostrar les capacitats de la tecnologia Blockchain mitjançant un dels nínxols més potents del nostre temps: les finances. En ser un aspecte important de les nostres vides, el món de les finances va començar a transformar-se i canviar, atraient així cada vegada més atenció tant a Bitcoin com a la seva tecnologia subjacent. Aquesta popularitat al voltant de la tecnologia de llibres distribuïts es justifica pel fet que estem buscant maneres d’implementar-la en tants àmbits de la nostra vida com sigui possible: logística, medicina, educació, publicitat, telecomunicacions, indústria de la defensa, etc..
Però, segons la nostra experiència, queda clar que el blockchain trobarà la seva pròpia aplicació, encara que limitada, en determinades àrees, donant pas a altres tecnologies distribuïdes. El Boom ICO del 2017 va demostrar que les capacitats de les cadenes de blocs són il·limitades, però no són igualment exigents i rellevants. Tot i haver resolt problemes d’escalabilitat, amplada de banda i privadesa, el blockchain és limitat en la seva aplicació, estructura i principis operatius. Amb el canvi d’estructura, s’han creat noves solucions per a l’emmagatzematge de dades i seguirem de prop el seu desenvolupament posterior.
