IOST

Com seu lançamento MainNet previsto para início de 2019, os objetivos da plataforma Iost para assumir tanto EOS e Ethereum com a ajuda de tecnologias focadas em fornecer taxas TPS rápidas e criando uma blockchain totalmente escalável e segura.

A plataforma Internet of Services (IOS/IOST) foi construída em torno de uma ideia aparentemente simples: a tecnologia blockchain pode se tornar a base da economia descentralizada se focar seu uso no fornecimento de serviços online. No entanto, ter acesso ao blockchain não é uma solução que cura tudo para os provedores de serviços online por si só. Primeiro, ele precisa lidar com alguns dos problemas técnicos existentes e as soluções do IOST para eles também são apresentadas como seus principais benefícios:

• Planos do IOST para tornar o Blockchain verdadeiramente escalonável. O Blockchain está gradualmente se tornando um mainstream tecnológico, levando a sua maior adoção em vários setores. Ainda assim, sua velocidade é negativamente impactada pelo aumento do número de usuários, causando os problemas relacionados à sua capacidade de processar um maior número de transações e outras operações. A plataforma IOST surgiu como uma resposta ao problema de escalabilidade que pretende resolver de uma vez por todas. Para esse efeito, ela implementa uma série de tecnologias, incluindo a tecnologia de sharding distribuído, o algoritmo de prova de credibilidade e a tecnologia de blocos de estado micro, todos os quais supostamente oferecem taxas de TPS mais altas.
• IOST visa ter um blockchain mais leve. O uso eficaz de blockchain não para na resolução do enigma da escalabilidade. A equipe IOST quer torná-lo mais eficiente, rápido e enxuto em sua demanda por capacidade de armazenamento, poder de processamento e configurações. Isso deve ser alcançado com a ajuda dos blocos de microestado e a implementação mais rápida do mecanismo de tolerância a falhas bizantinas.
• IOST deseja combinar acessibilidade com um sistema de recompensa do usuário. Com a plataforma IOST, seus desenvolvedores desejam criar e oferecer um sistema transparente e sem permissão baseado no princípio do código aberto. Em teoria, todos deveriam ter permissão para participar da execução do node, validação da transação e acesso aos serviços, sem requisitos ocultos ou transparentes para isso. Além disso, a plataforma acompanhará o comportamento dos usuários e os recompensará com tokens adequados.
• IOST vale para segurança emparelhada com descentralização. O IOST implementa o protocolo Byzantine Shard Atomic Commit (Atomix) para a prevenção de hacks de gasto duplo e manipulação de informações. A plataforma pretende se tornar uma “máquina da verdade” dedicada à proteção dos princípios de fungibilidade e imutabilidade promovidos pelo blockchain original.

Quais são os principais recursos da plataforma IOST?

A abordagem geral da plataforma IOST para esses problemas é informada pela percepção de que é a arquitetura de soluções de blockchain que cria obstáculos tecnológicos, altas taxas, processamento lento de transações, etc. Mesmo as soluções que estão sendo implementadas agora às vezes não foram testadas e apenas parciais. A IOST oferece seu próprio toque, criando um ecossistema que apoiará o fornecimento e a troca de serviços online descentralizados e ativos digitais, emparelhado com o suporte para a implantação em larga escala de aplicativos descentralizados (dApps).

Outros recursos prometidos do IOST incluem:

• Hospedagem P2P descentralizada
• Transações privadas
• Infraestrutura mais leve e adequada para uso com dispositivos móveis
• Um sistema de recompensas para usuários de excelente reputação

A plataforma IOST também se quer adequar à prestação de serviços que envolvem uma base de clientes maior. O objetivo é permitir que os desenvolvedores do IOST criem suas próprias versões das plataformas populares existentes para o fornecimento de serviços online, enquanto livra os usuários das garras de seus monopólios e modelos de negócios.

O que é fragmentação distribuída eficiente?

A plataforma IOST usa o conceito de fragmentação para construir sua infraestrutura de banco de dados do zero. Sharding é o princípio pelo qual os nodes da rede são divididos em grupos encarregados de validar uma quantidade de transações proporcional ao seu tamanho. Em outras palavras, os bancos de dados são divididos em fragmentos apropriados, com cada um deles apresentando diferentes porções de informação, não muito diferente do que é encontrado com a tecnologia torrent.

Essa abordagem deve oferecer vários benefícios: 

1. A plataforma IOST distribui sua carga de trabalho entre os nodes e fica de olho na integridade do desempenho geral. Se um node estiver sobrecarregado, o sistema de fragmentação escolherá outro node para enviar uma parte da carga de trabalho recebida, permitindo que a rede IOST dimensione seu desempenho com a chegada de novos nodes.
2. O desempenho da pesquisa na rede deve melhorar, pois a fragmentação permite a redução do tamanho do índice. Isso é obtido alterando a abordagem de gerenciamento das tabelas do banco de dados. Essas tabelas funcionam como coleções de dados dentro de um formato definido em um banco de dados, como linhas e colunas. Com a abordagem de fragmentação, cada linha pode ser quebrada e atribuída a um servidor dedicado, permitindo pesquisas mais rápidas.
3. As verificações simultâneas de transações são possibilitadas pela formação de grupos de nodes. Essa abordagem deve aumentar a taxa de transferência da rede IOST, com planos de, eventualmente, chegar a até 100.000 transações por segundo.
4. Embora cada fragmento contenha informações diferentes, não há necessidade de cada node armazenar informações sobre todo o histórico do blockchain. Isso permite o acesso mais fácil às informações que são distribuídas entre os nodes e indexadas com base na técnica do tipo biblioteca.
5. Os custos de execução de dapps para grupos maiores de usuários podem ser reduzidos em paralelo com o desenvolvimento da própria rede IOST. À medida que a plataforma cresce para incluir mais nodes, mais recursos estarão à sua disposição, tornando-o mais acessível para executar dapps a longo prazo.

Como funciona o protocolo de aleatoriedade distribuída?

Para que a abordagem de fragmentação realmente entregue os benefícios acima, é necessário combiná-la com um protocolo que pode introduzir ordem no processo de seleção de nodes, a nomeação de líderes e gerenciamento de nodes maliciosos.

Essa é a tarefa do protocolo de aleatoriedade distribuída (DRP), que cria números aleatórios para agrupar nodes em fragmentos, desloca nodes entre fragmentos e indica líderes. Para começar, é útil saber que os nodes IOST são divididos em dois grupos:

1. Nodes de “primeira classe”, que retêm recursos totalmente funcionais.
2. Nodes de verificação de pagamento simplificado, que são usados ​​apenas para verificar transações.

IOST deseja tratar qualquer dispositivo inteligente como um node potencial, sem a necessidade de servidores dedicados usados ​​para verificar transações. O protocolo DRP é usado para estabelecer a comunicação entre clientes e servidores, garantindo a aleatoriedade e a transparência do processo de atribuição de números. O protocolo em si é dividido em estágios de geração e verificação de aleatoriedade e funciona da seguinte maneira:

• O cliente inicia um protocolo enviando uma mensagem a todos os servidores sobre um agrupamento gerado aleatoriamente.
• Cada servidor cria valores de entrada aleatórios e compartilhamentos que são exclusivamente destinados aos outros membros do mesmo grupo. Ele se aplica ao sistema de compartilhamento de segredo publicamente verificável (PVSS).
• Os compartilhamentos criptografados com as provas de conhecimento zero não interativas (NIZK) são enviados ao cliente de todos os servidores. O cliente pode selecionar as entradas do servidor de cada grupo.
• Depois disso, os servidores descriptografam e encaminham seus compartilhamentos para o cliente assim que o cliente obtém uma assinatura com base nos valores de entrada na assinatura coletiva.
• O cliente combina os segredos de grupo recuperados e revela a saída aleatória final.

Para que o DPR funcione conforme planejado, a rede deve estar livre de participantes/nodes mal-intencionados ou desonestos, cujos números não devem ultrapassar o limite predefinido. A fim de reduzir o seu impacto negativo sobre a rede Iost, o sistema nomeia os líderes com base nos mecanismos Omniledger e Algorand. Eles “forçam” o líder eleito a executar o protocolo DRP, a menos que queiram ser removidos da rede.

Prova de credibilidade do IOST

A plataforma IOST apresenta um mecanismo de consenso denominado Prova de credibilidade (POB). A partir dele, todos os nodes de sua rede são divididos em dois grupos básicos:

• Nodes “críveis”. Esses nodes processam transações.
• Nodes padrão ou normais. Esses nodes validam e verificam as transações processadas com base em suas amostras.

A seleção dos nodes encarregados de processar transações é um processo complexo que consiste em verificar a pontuação de um node específico na escala de sua “credibilidade”. Os critérios usados ​​neste caso envolvem:

• A quantidade de tokens de serviço que um node foi concedido como parte do sistema de recompensa do IOST. Esses tokens são recebidos sempre que um usuário contribui para a comunidade IOST voluntariamente ou fornece avaliações de serviços prestados por terceiros. Esses tokens não podem ser negociados ou trocados e seu saldo volta a zero assim que um bloco é validado.
• O registro de comportamento anterior de um node. IOST implementa o sistema de rastreamento de reputação e monitoramento de feedback que é usado para ficar de olho em usuários desonestos cujo comportamento pode prejudicar a rede como um todo. Seu sistema de feedback justo e transparente cria registros de todas as ações e interações do usuário na rede e esses dados afetam diretamente a pontuação final de credibilidade do usuário, que é verificada regularmente.
• Balanço de tokens, ou seja, a quantidade de tokens IOST no node.
• O número de avaliações positivas de um node específico. Supõe-se que isso incentive os usuários a agirem honestamente na rede, mesmo que sejam amplamente anônimos.

Os nodes “normais” servem como vigilantes dos nodes “verossímeis”, no sentido de que monitoram seu comportamento. Caso seja provado que os nodes confiáveis ​​exibem comportamento desonesto, sua pontuação é zerada e eles perdem todos os seus tokens.

O que é o Sistema TransEpoch?

A plataforma IOST implementa o algoritmo TransEpoch que mantém o consenso de tolerância a falhas bizantinas (BFT) para cada fragmento nele e reforça a segurança da plataforma. Com este protocolo, os nodes maliciosos são impedidos de assumir o controle dos fragmentos quando houver uma transição entre as épocas, ou seja, intervalos de tempo. Como os novos nodes estão baixando as informações do histórico, o TransEpoch irá garantir o funcionamento regular dos nodes restantes que irão prosseguir com a validação da transação durante a transição.

Qual é a função do protocolo Atomix no IOST?

Com a fragmentação, fazer transações entre os fragmentos pode ser um processo complexo que pode expor a plataforma a ataques de gasto duplo e proliferação de dados imprecisos entre os livros de cada fragmento individual.

IOST implementa o protocolo Byzantine Shard Atomic Commit (Atomix) para se proteger dessas brechas de segurança em potencial. Por exemplo, esses problemas podem surgir quando os usuários têm duas transações ocorrendo simultaneamente e tendo um impacto uma sobre a outra, como:

• Transferir a quantidade XY de IOST do endereço A para o endereço B.
• Verifique o saldo do token do endereço A.

O protocolo Atomix evita o conflito lidando com esses eventos como um todo e combinando todas as etapas da transação em vários nodes em uma única unidade “atômica”. Mesmo que a transação seja distribuída entre várias unidades de processamento, os resultados de cada transação devem ser validados como livres de erros antes de o sistema permitir que a transação ocorra.

Como funciona a tecnologia de micro blocos?

A tecnologia de Micro State Blocks (MSBs) é um dos elementos-chave na tentativa do IOST de reduzir a pressão sobre os recursos de armazenamento e encurtar o tempo necessário para o processamento da transação. Embora ter os nodes armazenando o razão inteiro no blockchain possa ser benéfico para proteger a segurança do sistema, pode eventualmente se tornar um obstáculo de desempenho à medida que o razão aumenta de tamanho e mais transações ocorrem na cadeia.

Em vez disso, os Micro Blocos do IOST garantem que cada fragmento armazene exclusivamente apenas os cabeçalhos dos blocos anteriores. Com base nisso, os nodes são obrigados a validar apenas a parte final da cadeia, em vez de ter que passar por sua totalidade, e o estado do blockchain permanece disperso entre os fragmentos. Isso permite a redução dos tamanhos dos blocos, sendo que cada node pode processar apenas um determinado segmento da rede.

Disponibilidade do token IOST

O token IOST serve como o token de troca principal na rede IOST. É concedido pela validação de transações e pela contribuição em recursos informáticos para a prestação de serviços, como os contratos inteligentes.

A ICO para IOST foi concluída em janeiro de 2018, durante o qual o total de 21 bilhões de tokens IOST foi cunhado. Destes, 12 bilhões de tokens estavam em circulação em janeiro de 2019. No mesmo período, a capitalização de mercado do token era de US$ 86 milhões, abaixo do limite máximo de 816 milhões que tinha imediatamente após o ICO.

Os tokens IOST estão disponíveis para compra em exchanges de criptomoedas como Binance, Huobi, KuCoin e outras. Uma vez adquirido, o token pode ser armazenado em qualquer carteira compatível com ERC20, pelo menos até o lançamento oficial da mainnet e a criação de uma carteira IOST oficial.

Equipe IOST e progresso

A plataforma IOST é um projeto baseado na China liderado por uma equipe de profissionais de 50 membros notáveis. Membros da equipe incluem Jimmy Zhong (CEO), Terrence Wang (CTO), Justin Li (CIO) e outros. A maioria dos membros da equipe IOST tem experiência em tecnologia de blockchain, TI e finanças. A IOS Foundation foi fundada por Zhong, Wang e Li a fim de promover a plataforma IOST como a abordagem proposta para a utilização de blockchain e dApps, particularmente em aplicativos de negócios.

Antes de seu lançamento mainnet em fevereiro de 2019, o ecossistema IOST atraiu investimentos de vários parceiros, como o fundo Pioneer que apoiou o desenvolvimento de projetos nesta plataforma. Resta ver o quão bem o IOST será capaz de competir com empresas como Ethereum, EOS, NEO, ICON e Lisk, que também se apresentam como plataformas dApp robustas e oferecem suas próprias soluções para os problemas de escalabilidade de blockchain e implementação corporativa.