A Prova de trabalho (PoW), mecanismo de consenso por trás da blockchain do Bitcoin – e de várias outras criptomoedas – deu à tecnologia uma reputação de “devoradora de eletricidade“.
De fato, o argumento de que um exército de computadores especializados, todos correndo para resolver algum problema matemático arbitrário, pode acabar usando tanta eletricidade quanto um pequeno país ainda é bastante utilizado para criticar o mecanismo.
No entanto, cientistas da IBM Research, braço de pesquisa e desenvolvimento da gigante de tecnologia IBM, afirmam ter encontrado uma maneira de reformular e combinar as arquiteturas blockchain, incluindo PoW, chegando ao que chamam de um papel de “eficiência energética”, escalabilidade e segurança.
Blockchain e IoT
Em um artigo intitulado A Blockchain Architeture for the Internet of Things, a descoberta deles vem da aplicação da PoW a um caso de uso muito diferente, a Internet das Coisas (IoT), e executaria nós de Blockchain dentro dos dispositivos conectados.
O problema que eles enfrentam é que, diferentemente do hardware de mineração especializado em PoW para criptomoedas, como os chips ASICs e as GPUs, os dispositivos de IoT variam muito em termos de energia computacional e recursos de energia. Afinal, a IoT é uma categoria ampla que inclui tudo, desde sensores de temperatura de bolso até automóveis conectados à Internet.
Como tal, todos ou alguns dos dispositivos em uma rede IoT podem não ser capazes de resolver códigos complexos de PoW. Daí o ímpeto de tornar o PoW energeticamente eficiente, de acordo com o artigo dos pesquisadores da IBM:
“A eficiência em IoT pode ser definida como uma utilização ótima de recursos de hardware e energia. Portanto, para conseguir isso, os dispositivos de IoT no blockchain devem otimizar recursos e energia para manter e progredir na blockchain.”
O teste
A solução proposta tira proveito do fato de que nem todos os nós de uma rede precisam se dedicar à mineração. (Muitos usuários de Bitcoin, por exemplo, simplesmente executam nós completos para verificar o trabalho dos mineradores e manter o comportamento honesto.)
Trabalhando em um ambiente de teste, simulando uma Blockchain, os pesquisadores da IBM dividiram os nós em pequenos grupos de 250 a 1.000 e depois permitiram que um algoritmo decidisse que proporção de cada grupo deveria realizar o trabalho de mineração. Dependendo da quantidade de energia utilizada por cada nó e a segurança necessária, isso, dizem eles, obtém ótimos resultados em termos de conservação de energia, preservando a segurança.
“No momento, olhamos para blockchains como sistemas peer-to-peer totalmente planos, nos quais todos os nós têm que fazer as mesmas coisas, competir uns contra os outros para obter essa recompensa de mineração, por exemplo” Dr. Emanuele Ragnoli, técnico líder do Centro de Tecnologia IBM Smarter Cities em Dublin, disse à CoinDesk. “Mas você não precisa que todos façam o mesmo tipo de trabalho.”
Economia das máquinas
O trabalho da IBM Research é parte de um esforço mais amplo para criar uma economia futura de máquinas, na qual os dispositivos teriam suas próprias carteiras e fariam pagamentos entre si (imagine um carro autônomo fazendo um pagamento a outro, sem intermediação humana).
Mas Ragnoli é realista sobre a escala do desafio IoT para blockchains, dizendo que este mundo ainda é um “enorme conjunto de saltos” de distância.
Tentando assumir um pequeno salto, sua equipe investigou como um ecossistema máquina-máquina poderia funcionar em um ambiente industrial, conectando atividades de fabricação de ponta entre uma série de fábricas na Holanda. (A IBM não falou quais as empresas envolvidas, apenas disse que se trata de um consórcio.)
“Hoje em dia, na indústria 4.0, ou manufatura, você tem muitas fábricas diferentes que colaboram umas com as outras para criar um único produto”, disse Ragnoli. “Então você tem sensores, máquinas, até mesmo algoritmos e análises operando nas diferentes fábricas, e dentro da mesma fábrica, que a necessidade de interoperar entre si.”
Blockchain e Inteligência Artificial
O projeto IBM Research é notável porque sugere que os requisitos determinísticos de blockchains podem ser combinados com mecanismos de Inteligência Artificial (AI), permitindo que algoritmos de aprendizado de máquina alterem a forma das blockchains para se adaptar às limitações de energia ou latência, sem comprometer a segurança.
Como tal, isto parece abrir as portas para um novo espaço de design.
“Por que não aumentar a blockchain com analítica e algoritmos de inteligência artificial que podem realmente moldar a rede de uma maneira que ajude a superar algumas das limitações que estão por aí agora?”, disse Ragnoli.
Seriam mudanças significativas que podem auxiliar a mudar a imagem do Bitcoin de um “devorador de energia” para “um sistema eficiente de uso de recursos elétricos”.