Esqueça o que você sabe sobre consenso: este é o Quorum

Por que o Consenso É Importante

Os mecanismos de consenso formam a espinha dorsal das redes de blockchain. Eles são a base para operações seguras e descentralizadas. O tradicional Prova de Trabalho (PoW) tem sido há muito tempo a pedra angular para alcançar consenso e proteger redes. Mas e se pudéssemos separar o consenso do PoW e criar um sistema descentralizado que garante a segurança da rede enquanto deixa os mineradores livres para se concentrar em direcionar poder computacional para tarefas significativas?

Na rede Qubic, o Quorum combina Tolerância a Faltas Bizantinas (BFT) com um algoritmo de consenso de quórum para criar um mecanismo de consenso seguro e escalável. O Qubic separa seu modelo de Prova de Trabalho Útil (UPoW) do processo de consenso, trazendo à tona uma arquitetura tolerante a falhas e altamente descentralizada que é inovadora e eficiente.

O que é um Quorum? 

Em computação distribuída, um quórum refere-se ao número mínimo de participantes necessários para alcançar consenso em um sistema. Isso garante que as decisões sejam confiáveis e representativas, mesmo que alguns nós falhem ou atuem de forma maliciosa. No Qubic, o Quorum é composto por 451 de 676 Computores, seguindo os princípios de Tolerância a Faltas Bizantinas (BFT) para manter a segurança e a tolerância a falhas.

O Algoritmo de Consenso do Quorum

O Quorum depende de uma combinação de algoritmos de Consenso do Quorum e princípios BFT para alcançar segurança, escalabilidade e eficiência. O Quorum baseia-se nos princípios de Tolerância a Faltas Bizantinas, conforme definido por Lamport et al., e a visão mais ampla de estruturas de confiança descentralizadas articuladas por Nick Szabo. Ao combinar validação criptográfica com tomada de decisão baseada em quórum, o Quorum alcança um consenso seguro e sem confiança para a integridade computacional e da rede.

Características Principais do Algoritmo de Consenso do Quorum:

• Tomada de Decisão Descentralizada: O Quorum conta com uma rede distribuída de Computores que validam e votam em tarefas computacionais, garantindo resiliência e tolerância a falhas.

• Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT): O sistema pode suportar até um terço de seus nós agindo de forma maliciosa, mantendo a integridade e a confiança mesmo em condições adversas.

• Altos Requisitos de Participação: Com 676 Computores na rede, um quórum de 451 é necessário para alcançar consenso, garantindo um alto nível de segurança.

• Separação de Interesses: Ao contrário dos sistemas tradicionais de PoW, o consenso é gerenciado de forma independente pelos Computores, liberando o poder de mineração para se concentrar em tarefas significativas de IA através do uPoW.

Essa separação entre consenso e mineração garante que o Quorum alcance alta eficiência enquanto alinha recursos computacionais com metas impactantes.

O algoritmo é projetado para eficiência e escalabilidade, permitindo que a rede funcione suavemente mesmo sob cargas pesadas ou durante interrupções na rede.

Papéis no Ecossistema do Quorum

Computores: A Espinha Dorsal da Rede Quorum

Executando Tarefas Computacionais:

• Os Computores executam uma variedade de tarefas computacionais, incluindo validação de transações, execução de contratos inteligentes e processamento de cargas de trabalho dentro da estrutura de Prova de Trabalho Útil (uPoW) do Qubic.

• Essas tarefas garantem que a rede opere de forma eficiente e que os recursos computacionais sejam usados de forma produtiva, apoiando iniciativas de IA como Aigarth.

Participando do Voto para o Consenso:

• Os Computores verificam individualmente a saída das tarefas computacionais e participam de um processo de votação seguro para alcançar consenso.

• Durante cada tick (uma única rodada de consenso), os Computores votam sobre a validade das transações, garantindo consenso em toda a rede antes de comprometer os resultados à blockchain.

• As regras do Quorum exigem que pelo menos 451 de 676 Computores concordem, alinhando-se aos padrões de Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT) para lidar com nós defeituosos ou maliciosos.

Garantindo a Segurança e a Integridade da Rede:

• Ao validar resultados e participar do consenso baseado em quórum, os Computores protegem a rede contra erros e ataques, mantendo a confiança no sistema.

• Eles são críticos para redundância, garantindo que a rede permaneça operacional mesmo se alguns Computores falharem ou se comportarem de forma maliciosa.

Ganhando Recompensas:

• Os Computores são incentivados com moedas QUBIC em relação à contribuição que fazem para a rede. As recompensas são distribuídas por validar tarefas computacionais, executar contratos inteligentes, alcançar consenso e garantir a estabilidade da rede.

Papel Chave na IA Descentralizada:

• Os Computores não apenas garantem a blockchain; eles também validam resultados computacionais para tarefas como treinamento de redes neurais artificiais (ANNs) para Aigarth, conectando blockchain e Inteligência Geral Artificial (AGI).

Mineradores: Impulsionando a Prova de Trabalho Útil

Os mineradores, embora não façam parte do modelo de consenso do quórum, fornecem os recursos computacionais via modelo de Prova de Trabalho Útil do Qubic. Esses recursos permitem o treinamento de IA e outras tarefas significativas, que são validadas pelos Computores para garantir a correção. Juntos, mineradores e Computores formam um ecossistema colaborativo que alimenta as metas de inteligência artificial descentralizada da rede.

Arbitro: O Garantidor da Governança

O Árbitro supervisiona a integridade da rede, substituindo Computores defeituosos e resolvendo disputas. O Qubic garante descentralização permitindo que as decisões do Árbitro sejam anuladas por uma supermaioria de Computores (451 de 676) caso eles suspeitem que o Árbitro se desvaneceu. Esse equilíbrio fortalece a segurança da rede enquanto mantém a confiança.

Velocidade de Contrato Inteligente: Impulsionada pelo Quorum

A velocidade e eficiência da execução de contratos inteligentes são críticas para aplicações descentralizadas, e o mecanismo de consenso do quórum do Qubic entrega em ambas as frentes. Enquanto detalhes técnicos mais profundos serão explorados em postagens futuras dedicadas à arquitetura bare metal do Qubic e contratos inteligentes, esta seção se concentra principalmente em como o mecanismo de consenso do quórum contribui para a execução de contratos inteligentes em alta velocidade.

O Papel do Quorum na Aceleração de Contratos Inteligentes:

1. Finalidade em Menos de um Segundo Através do Consenso do Quorum:
   A Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT) do Quorum permite que o consenso seja alcançado rapidamente, exigindo a concordância de 451 de 676 Computores. Essa tomada de decisão rápida e tolerante a falhas garante que os estados dos contratos inteligentes sejam validados e finalizados em menos de um segundo, abrindo caminho para a execução confiável de contratos em alta frequência.

2. Validação Paralela Eficiente:
   Dentro do Quorum, as cargas de trabalho computacionais - incluindo validações de contratos inteligentes - são distribuídas entre vários Computores. Essa paralelização garante que mesmo contratos complexos sejam processados rapidamente, sem comprometer a precisão ou a segurança.

3. Comunicação Otimizada Durante o Consenso:
   O Quorum utiliza um modelo de comunicação eficiente para propagar votos e dados de transações rapidamente entre os Computores. Ao reduzir a latência neste passo crítico, o Quorum assegura que todo o processo de execução do contrato - desde a submissão até a finalização - ocorra de maneira contínua.

4. Construído sobre uma Base de Alto Desempenho:
   As capacidades do Quorum são apoiadas pela implementação bare-metal do Qubic, que reduz a latência e maximiza a eficiência computacional. Além disso, o uso de execução nativa - executando contratos inteligentes diretamente, sem sobrecarga de máquina virtual - garante que o processo de consenso esteja intimamente integrado com a arquitetura de contratos inteligentes da blockchain. Esses recursos trabalham juntos para fornecer velocidade e confiabilidade incomparáveis.

Por que Isso É Importante:
A arquitetura única do Quorum garante que os contratos inteligentes do Qubic possam suportar casos de uso do mundo real que exigem tanto velocidade quanto escalabilidade. Por exemplo:

• Aplicações em Tempo Real: A velocidade do Quorum o torna ideal para negociação de alta frequência, microtransações e logística de cadeia de suprimentos automatizada.

• Integração com IA: Ao suportar ciclos de execução rápida, o Quorum complementa o modelo de Prova de Trabalho Útil (uPoW) do Qubic, que envolve a validação do treinamento de IA e outras tarefas computacionalmente intensivas.

Por que o Quorum Define um Novo Padrão

Enquanto a maioria das redes blockchain usa mecanismos de consenso para validação de transações, o Quorum leva isso um passo adiante. Projetado não apenas para proteger a rede, mas também para habilitar trabalho significativo, como o treinamento de IA descentralizada, sua combinação única de BFT e consenso de quórum garante que seja resiliente, eficiente e escalável, destacando-se de outras estruturas de consenso no espaço blockchain.

Olhando para o Futuro: A Base do Desempenho do Quorum

Ao contrário das blockchains tradicionais que dependem de máquinas virtuais ou sistemas operacionais, o Qubic interage diretamente com o hardware para minimizar a latência e maximizar o desempenho. Essa base permite que o Quorum valide transações e execute contratos inteligentes em altas velocidades.

Em nosso próximo post da série Esqueça o Que Você Sabe, iremos explorar a arquitetura bare metal do Qubic e discutir como essa abordagem diferencia o Qubic como uma blockchain de alto desempenho e de próxima geração.

Chamada à Ação

Esqueça o que você achou que sabia sobre consenso. O Quorum está redesenhando o que é possível em blockchain e IA descentralizada. Ao combinar a Tolerância a Falhas Bizantinas com um modelo baseado em quórum, o Qubic criou um sistema que não apenas protege a rede, mas também impulsiona o progresso significativo no desenvolvimento de IA.

Explore o futuro do consenso:

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O que você pensa sobre a abordagem do Quorum em relação à IA descentralizada e blockchain? Compartilhe seus pensamentos e junte-se à conversa.