MIT Inova: Vault — Criptomoeda Mais Rápida e Eficiente Reduz Dados em 99%

Vault: Criptomoeda Reduz Drasticamente Requisitos de Armazenamento e Bootstrap

Pesquisadores do MIT criaram a Vault, criptomoeda que reduz em até 99% a quantidade de dados que um usuário precisa baixar para entrar na rede e verificar transações, comparado a Bitcoin e Ethereum.

Gargalos das Criptomoedas Atuais

Para pagamentos descentralizados, criptomoedas são promissoras, mas enfrentam dois gargalos relacionados:

• Bootstrapping: Quantidade de dados para baixar e entrar na rede.
• Armazenamento: Dados que cada usuário deve armazenar.

Exemplo: Entrar na rede Bitcoin (jan/2019) exigia baixar ~200 GB, processo extremamente lento para muitos usuários.

Como a Vault Funciona

A Vault permite entrar na rede baixando apenas uma pequena parte dos dados de transação. Para verificação, usa apenas os dados de transações mais recentes, divididos e distribuídos pela rede.

Estrutura: Cada bloco contém hash (ID único), localização no blockchain e timestamp. Cada novo bloco inclui hash do bloco anterior. Um bloco carrega até 10 MB (até 10.000 transações).

A Vault é construída sobre Algorand, rede mais escalável que usa modelo proof-of-stake. Um comitê de verificação representativo é escolhido para cada bloco; usuários com mais stake têm mais chances de serem selecionados. Em vez de verificar todas as transações, usuários verificam apenas certificados.

Mecanismo "breadcrumb" (migalhas de pão): Cada certificado tem info de verificação baseada em centenas de blocos anteriores. Ao entrar, usuários combinam breadcrumb de blocos anteriores com de blocos seguintes, pulando blocos intermediários e economizando banda significativa.

Redução de Requisitos de Armazenamento via Sharding

O esquema de sharding da Vault divide dados de transação em pedaços menores, distribuídos pela rede. Cada usuário processa volume menor para verificar transações.

Para segurança, a Vault implementa árvore Merkle binária: nó raiz contém hash de um bloco; nós folha contêm hashes de saldo de contas. A árvore é construída bottom-up. A rede junta dois nós filhos para obter hash do pai e verificar transações individuais.

A árvore Merkle é dividida em shards individuais atribuídos a diferentes conjuntos de usuários. Cada shard armazena pedaço menor da estrutura massiva, permitindo verificar transações de outras partes da rede. Contas com saldo zero por período específico são descartadas automaticamente, liberando espaço.

Resultados do Protótipo

A implementação mostrou redução de banda para entrar na rede de 90,5% vs Ethereum e 99,7% vs Bitcoin ao baixar ledger de 500 milhões de transações (477 MB vs 5 GB vs 143 GB).

Referência: Fast Bootstrapping for Cryptocurrencies | MIT CSAIL