tendermint

O Tendermint é um motor de consenso Bizantino Tolerante a Falhas (BFT) inovador, que assegura um mecanismo de consenso de alto desempenho, seguro e fiável para aplicações blockchain. Enquanto tecnologia central no ecossistema Cosmos, o Tendermint permite aos programadores criar facilmente aplicações blockchain com finalização rápida, elevada capacidade de processamento e escalabilidade. Distingue-se pela separação clara entre as camadas de rede e de consenso e a camada de aplicação, proporcionando interoperabilidade através da Application Blockchain Interface (ABCI). Esta interface permite aos programadores desenvolver aplicações blockchain em qualquer linguagem de programação, confiando no Tendermint para gerir toda a lógica de consenso. O design modular reduz consideravelmente as barreiras técnicas ao desenvolvimento blockchain, acelerando a inovação em aplicações descentralizadas.

Contexto: Qual a origem do Tendermint?

Jae Kwon propôs o conceito de Tendermint em 2014, com o objetivo de ultrapassar desafios fundamentais da tecnologia blockchain naquela época. Plataformas iniciais como Bitcoin e Ethereum, baseadas em Proof of Work (PoW), enfrentavam consumos energéticos elevados, confirmações de transações lentas e baixa capacidade de processamento.

Para ultrapassar estes desafios, o Tendermint desenvolveu um algoritmo de consenso BFT baseado em Proof of Stake (PoS), combinando protocolos clássicos tolerantes a falhas bizantinas com inovações tecnológicas do universo blockchain. O motor de consenso baseou-se em anos de investigação académica, destacando-se os princípios do protocolo PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance).

Com a evolução do projeto, o Tendermint tornou-se a base tecnológica da rede Cosmos (“Internet das Blockchains”) e lançou, em 2016, o Cosmos SDK, simplificando ainda mais a criação de blockchains baseadas no Tendermint. Atualmente, o Tendermint sustenta tecnologicamente diversos projetos blockchain, incluindo exemplos de referência como Binance Chain, Terra e Secret Network.

Mecanismo de Funcionamento: Como opera o Tendermint?

O funcionamento do motor de consenso Tendermint assenta em componentes e processos essenciais:

1. Arquitetura em duas camadas:

   • Camada do motor de consenso (Tendermint Core): Gere a difusão de blocos, validação e manutenção do registo
   • Camada de aplicação: Interage com o motor de consenso via ABCI, gerindo a lógica das transações e as atualizações de estado

2. Processo de consenso:

   • Proposta: O proponente da ronda cria uma nova proposta de bloco
   • Prevote: Os validadores verificam a proposta e emitem prevotos
   • Precommit: Se mais de 2/3 dos validadores aprovarem com prevotos, avança-se para precommit
   • Commit: Quando mais de 2/3 completam os precommits, o bloco é finalizado

3. Mecanismos de segurança:

   • Delegação de tokens: Os nós participantes devem delegar tokens como garantia
   • Penalizações: Aplicação de penalização para comportamentos maliciosos (ex: assinaturas duplas)
   • Rotatividade: Rotatividade regular dos proponentes de blocos para garantir equidade

4. Desempenho:

   • Confirmação de blocos em 1-3 segundos
   • Capacidade para milhares de transações por segundo em condições ideais de rede
   • Finalidade determinística, sem necessidade de múltiplas confirmações

Riscos e desafios do Tendermint

Apesar do elevado desempenho, o Tendermint enfrenta riscos e desafios relevantes:

1. Compromisso entre descentralização e desempenho:

   • O aumento de validadores eleva a complexidade das comunicações, podendo afetar o desempenho
   • Muitas cadeias Tendermint limitam o número de validadores, o que levanta preocupações de centralização
   • Manter desempenho elevado e descentralização suficiente em redes de grande escala é um desafio permanente

2. Segurança:

   • É necessário pelo menos 2/3 de validadores honestos para garantir a segurança, premissa que pode ser posta em causa em certos cenários
   • Vulnerabilidade a partições de rede, podendo originar bifurcações temporárias
   • Em casos extremos, podem surgir problemas de disponibilidade do consenso e estagnação do consenso

3. Adoção e interoperabilidade:

   • Os programadores têm de adotar o paradigma da interface ABCI
   • A interoperabilidade com sistemas blockchain não-Tendermint depende ainda de protocolos cross-chain
   • Alguns casos de uso exigem regras de consenso personalizadas, além do modelo Tendermint padrão

4. Governação e atualizações:

   • As atualizações de protocolo requerem coordenação entre a maioria dos validadores, podendo gerar divisões na rede
   • Decisões de governação entre diferentes stakeholders podem criar divisões na comunidade

O Tendermint é um marco no desenvolvimento da tecnologia blockchain, ao disponibilizar um motor de consenso eficiente e seguro que reduz substancialmente a complexidade do desenvolvimento de aplicações blockchain. Com a expansão do ecossistema Cosmos, o Tendermint assume um papel cada vez mais relevante como tecnologia-chave para a interoperabilidade e escalabilidade blockchain. Apesar dos desafios, o design modular e a evolução constante do Tendermint permitem-lhe adaptar-se ao ambiente blockchain em transformação, sustentando o desenvolvimento da próxima geração de aplicações descentralizadas.