De minijogos a DeFi: O que a TON ainda precisa?

Nos últimos meses, testemunhamos um crescimento explosivo no ecossistema TON, com os lançamentos de Notcoin, Dogs, Hamster Kombat e Catizen na Binance. Segundo consta, esse aumento trouxe milhões de novos usuários de KYC para várias bolsas, marcando uma das maiores aplicações de blockchain dos últimos anos. No entanto, a questão urgente permanece: o que vem a seguir?

Apesar da significativa base de usuários, o valor total bloqueado (TVL) da TON permanece relativamente baixo e não houve um aumento perceptível nos protocolos DeFi. Isso gerou preocupações e discussões sobre o baixo valor do usuário na cadeia TON e as inadequações de sua infraestrutura.

Neste artigo, discutiremos brevemente um conceito essencial por trás do DeFi – trocas anatômicas – e como o LayerPixel (PixelSwap) está lidando com os desafios relacionados. Por um lado, o sucesso inicial do DeFi pode ser atribuído ao Ethereum, que se tornou a pedra angular dos aplicativos DeFi e dos contratos inteligentes. Por outro lado, o surgimento de blockchains assíncronos, como o TON, traz novas oportunidades e desafios, especialmente em relação à capacidade de composição.

1. Uma breve história do DeFi

O ecossistema DeFi floresceu durante o “DeFi Summer”, centrado principalmente na Ethereum. Os desenvolvedores aproveitaram o ecossistema da Ethereum, onde os contratos inteligentes servem como blocos de construção fundamentais que podem ser combinados como peças de LEGO. Essa capacidade de composição permitiu a rápida proliferação de aplicativos e serviços financeiros descentralizados.

O paradigma de composição da Ethereum permite que vários protocolos DeFi interajam de maneiras inovadoras. Os principais primitivos financeiros, como swaps atômicos, empréstimos flash e empréstimos garantidos, demonstram como diferentes aplicativos podem ser combinados para criar produtos financeiros complexos e multifuncionais.

À medida que o DeFi amadureceu, as limitações do modelo síncrono da Ethereum – especialmente em relação à escalabilidade e às altas taxas de transação – tornaram-se cada vez mais evidentes. Isso estimulou o interesse em explorar novas arquiteturas de blockchain, como as blockchains assíncronas, que prometem superar algumas dessas restrições inerentes.

2. Blockchains assíncronos: Um novo paradigma

O modelo tradicional da Ethereum é síncrono, mantendo um estado monolítico em que cada transação é processada sequencialmente. Em contrapartida, blockchains assíncronos como o TON adotam uma abordagem de modelo de ator, resultando em várias diferenças estruturais fundamentais:

Ethereum – Blockchain síncrono (estado monolítico):

• Operações atômicas: As transações atômicas diretas são possíveis porque cada transação, mesmo que modifique vários estados de contrato inteligente, é tratada como uma única unidade. A Máquina Virtual Ethereum (EVM) assegura que todas as etapas de uma transação sejam isoladas, garantindo que todas sejam executadas ou nenhuma.
• Processamento sequencial: cada transação deve aguardar a conclusão da anterior, o que naturalmente limita o rendimento e a escalabilidade.
• Estado global: todas as transações operam em um estado global compartilhado, simplificando o gerenciamento do estado, mas exacerbando a contenção.

TON – Blockchain assíncrono (modelo de ator):

• Processamento paralelo: As transações podem ser processadas simultaneamente em vários atores ou contratos inteligentes, melhorando a escalabilidade e o rendimento geral. Por exemplo, os contratos inteligentes na TON podem operar como unidades ou atores independentes, usando mensagens unidirecionais para atualizar os estados entre os atores.
• Estado distribuído: Diferentes atores mantêm estados isolados, o que lhes permite interagir sem compartilhar um único estado global.
• Complexidade da coordenação: A implementação de operações atômicas nesse modelo é complexa devido à sua natureza distribuída.

Embora os blockchains assíncronos tenham implicações significativas para a escalabilidade, a falta de swaps atômicos representa uma barreira considerável para o desenvolvimento de DeFi no TON, independentemente das complexidades associadas à linguagem FunC/Tact. Sem operações atômicas e processamento sequencial, a liquidez nos protocolos de empréstimo torna-se um desafio, por mais inventivo que seja o DeFi LEGO.

O LayerPixel e o PixelSwap (que utiliza a infraestrutura do LayerPixel como parte de sua estrutura) propõem uma nova abordagem para resolver esse problema, possibilitando trocas atômicas e se esforçando para fornecer uma solução mais segura e eficiente para trocas e DeFi.

3. Desafios da capacidade de composição em blockchains assíncronos

A manutenção da capacidade de composição dos aplicativos DeFi em blockchains assíncronos apresenta desafios complexos, principalmente devido às características dos estados distribuídos e do paralelismo:

Coordenação de transações:

• Sincronização: É complexo obter um estado consistente em vários atores em um momento específico. Ao contrário de um estado global síncrono que simplifica as operações atômicas, a sincronização de atores independentes apresenta obstáculos significativos.
• Modelos de consistência: Os sistemas assíncronos geralmente dependem de modelos de consistência mais fracos, como a consistência eventual. Garantir que todos os atores relevantes atinjam um estado comum sem divergência torna-se um desafio logístico.

Consistência do Estado:

• Controle de simultaneidade: Em um ambiente distribuído, se várias transações tentarem atualizar estados sobrepostos, poderão ocorrer condições de corrida. Isso exige mecanismos complexos para garantir que as transações sejam serializadas corretamente sem se tornarem gargalos.
• Reconciliação do Estado: A reconciliação de diferentes estados entre os atores e a implementação de mecanismos de reversão (se parte de uma transação falhar) devem ser suficientemente robustos para desfazer as alterações sem introduzir inconsistências.

Tratamento de falhas:

• Atomicidade: Garantir que todas as partes de uma transação sejam bem-sucedidas ou não em um ambiente não atômico e distribuído por estados é um desafio.
• Mecanismos de reversão: a reversão eficiente das alterações parciais do estado da transação sem deixar inconsistências residuais requer técnicas avançadas.

4. Pixelswap: Preenchendo a lacuna da capacidade de composição

Pixelswap aborda esses desafios por meio de um design inovador que introduz uma estrutura de transação distribuída adaptada para o blockchain TON. Essa arquitetura adere aos princípios BASE (uma alternativa ao ACID) e inclui dois componentes principais: um gerenciador de transações e vários executores de transações.

Saga Transaction Manager:

Orquestra transações complexas de várias etapas e supera as limitações do protocolo 2PC (two-phase commit), adequado para transações distribuídas de longa duração.

• Gerenciamento do ciclo de vida: gerencia todo o ciclo de vida da transação, dividindo-o em etapas menores e executáveis de forma independente, cada uma com sua própria operação de compensação em caso de falha.
• Alocação de tarefas: divide a transação principal em tarefas discretas e isoladas e as atribui aos executores de transação apropriados.
• Operações de remuneração: Garante que cada saga tenha transações de compensação correspondentes que possam ser acionadas para desfazer alterações parciais, mantendo a consistência.

Executores da transação:

Responsável pela execução das tarefas alocadas durante o ciclo de vida da transação.

• Processamento paralelo: Os executores operam simultaneamente para maximizar o rendimento e equilibrar a carga do sistema.
• Projeto modular: Cada executor de transação foi projetado para ser modular, permitindo a implementação de várias funcionalidades, como diferentes curvas de swap, empréstimos flash e protocolos de garantia. Essa modularidade garante que esses recursos possam se coordenar perfeitamente com o gerenciador de transações Saga, mantendo o princípio fundamental da capacidade de composição do DeFi.
• Consistência eventual: garante que o estado local dos executores permaneça sincronizado e reconciliado com o estado geral distribuído da transação.

Por meio desses recursos, os executores de transações do Pixelswap permitem a execução de transações robustas, dimensionáveis e assíncronas, possibilitando a criação de aplicativos DeFi complexos e compostáveis no TON.

5. Conclusão

Em resumo, o futuro do DeFi requer adaptação à mudança de paradigma de blockchains síncronos para assíncronos, ao mesmo tempo em que mantém e aprimora princípios essenciais como a capacidade de composição. O surgimento do Pixelswap no blockchain TON combina elegantemente robustez, escalabilidade e capacidade de composição, posicionando-o como uma solução inovadora.

Ao garantir recursos de interação contínuos e um forte gerenciamento de transações, a Pixelswap abre caminho para um ecossistema DeFi mais dinâmico, dimensionável e inovador.