Uma das maiores preocupações que a rede Blockchain do Ethereum tem, é a baixa escalabilidade. As limitações enfrentadas pela rede em termos de capacidade e velocidade impedem que a mesma seja adotada numa escala global.
O Ethereum Plasma foi proposto pelo co-fundador da moeda Ethereum, Vitalik Buterin, em parceria com Joseph Poon. O conceito nasceu em agosto de 2017 como uma solução técnica para o problema de escalabilidade na rede Ethereum Blockchain. Em conjunto com Thaddeus Dryja, Joseph Poon também foi responsável pela concepção da Lightnin Network, que assim como o Plasma, é uma solução de escalabilidade, proposta para o Bitcoin em 2015. Embora o Plasma e a Lightning Network tenham os mesmos conceitos para resolução dos problemas de escalabilidade em redes Blockchain, cada uma delas tem mecanismos e particularidades distintas.
Esse artigo irá introduzir de forma breve o Ethereum Plasma, mas tenha em mente que o Plasma sozinho não é um projeto, mas sim uma técnica de escalabilidade off-chain (fora de cadeia) ou estrutura para construção de aplicações de escalabilidade, que pode ser implementado de formas variadas por diferentes grupos de pesquisa ou empresas.
Como Funciona o Plasma?
A ideia principal do Ethereum Plasma é de estabelecer uma plataforma de side chains (cadeias paralelas) que vão se comunicar e interagir da forma mais moderada possível como a principal (neste caso, a Blockchain Ethereum). Tal estrutura está sendo desenhada para operar como uma árvore Blockchain, que é hierarquicamente organizada para que inúmeras chains menores possam ser criadas com base na principal. Essas chains pequenas também são conhecidas como Plasma Chains ou Child Chains (cadeias infantis).
A estrutura Plasma é construída com o uso de smart contracts (contratos inteligentes) e Merkle Trees (árvores de merkle), possibilitando a criação de um número ilimitado de child chains – que são, essencialmente, cópias menores de sua parente, a Ethereum Blockchain. No topo de cada child chain, mais chains podem ser criadas e isso é o que monta uma estrutura semelhante às árvores.
Basicamente, cada child chain do Plasma é um smart contract customizável que pode ser desenhado para trabalhar de maneira singular, servindo diferentes necessidades. Isso quer dizer que cada chain pode coexistir e operar de forma independente. Eventualmente, o Plasma vai tornar possível à empresas e negócios, implementar soluções de escalabilidade de várias maneiras diferentes, de acordo com suas áreas e necessidades específicas.
Portanto, se o Plasma obtiver sucesso no seu desenvolvimento e implementação dentro da rede Ethereum, a main chain vai ter menos probabilidade de ficar congestionada porque cada child chain seria desenhada para trabalhar de formas distintas na tentativa de atingir objetivos específicos – que nem sempre estão diretamente relacionados aos da main chain. Como consequência, as child chains terão o poder de aliviar a carga geral de trabalho da main chain.
Provas Antifraude
A comunicação entre child chains e main chains são garantidas por provas antifraude, já que a main chain é responsável por manter a rede segura e punir agentes maliciosos.
Cada child chain têm seu próprio mecanismo para validação de blocos e uma implementação antifraude particular, que pode ser construída com base em diversos algoritmos de consenso. Os mais comuns são o Proof of Work, Proof of Stake e Proof of Authority.
As provas antifraude asseguram que em casos de atividade maliciosa, os usuários têm a chance de reportar os nodes (nós) desonestos, proteger seus fundos e saírem da transação (que envolve uma interação com a main chain). Em outras palavras, provas antifraude são usadas como um mecanismo pelo qual as child chains Plasma têm chance de apresentar uma reclamação à sua main chain.
MapReduce
O whitepaper do Plasma também apresenta uma aplicação muito interessante do conhecido cáculo chamado MapReduce. Basicamente falando, MapReduce é um conjunto de funções muito úteis para organizar e computar dados dentro de vários centros de informação.
No contexto do Plasma, estes centros de informação são as Blockchains, e as estruturas semelhantes a árvores possibilitam uma aplicação do MapReduce como forma de facilitar a verificação dos dados dentro dessa cadeia, o que aumenta de forma satisfatória a eficiência da rede.
Problema do Mass Exit
Um dos pontos de maior preocupação do Plasma é o problema de Mass Exit (saída em massa), que se refere à um cenário onde vários usuários tentam sair da sua cadeia Plasma ao mesmo tempo, causando sobrecarga e congestionamento na rede principal. Isso pode ser motivado por atividades fraudulentas, ataques na rede ou falhas críticas que as cadeias Plasma podem apresentar.
Conclusão
O Plasma é, essencialmente, uma solução off-chain que busca aumentar significativamente a performance total da rede Ethereum, criando uma estrutura semelhante a árvores com várias chains menores. Essas chains iriam aliviar o peso da main chain, que passaria a ter poder de processar mais transações por segundo.
Um modelo hierárquico de Blockchains interligadas como proposto pelo Plasma tem um grande potencial e está sendo testado atualmente por vários grupos de pesquisa. Com o desenvolvimento adequado, o Plasma vai provavelmente aumentar a eficiência da Ethereum Blockchain, além de proporcionar uma melhor plataforma de desenvolvimento para aplicações descentralizadas. Mais ainda, a ideia pode ser adaptada e implementada por outras redes de criptomoedas, como uma forma de escapar dos problemas de escalabilidade futuros.
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