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Capítulo 1: O BlockDAG da Kaspa

DAG - Grafo Acíclico Dirigido

Você provavelmente já ouviu falar que Kaspa é um BlockDAG, mas o que isso significa? Este artigo foi projetado para não assumir nenhum conhecimento prévio, então começaremos com a teoria dos grafos. Primeiro, veremos o que é um Grafo, depois o que é um Grafo Dirigido, então chegaremos ao Grafo Acíclico Dirigido e, finalmente, como isso se aplica tanto ao Bitcoin quanto à Kaspa.

Grafo - A teoria dos grafos, um campo da matemática e da ciência da computação, concentra-se no estudo de grafos, que são estruturas que representam relações entre pares de entidades. Esses grafos consistem em vértices (também chamados de nós ou pontos) conectados por arestas (às vezes chamadas de links ou linhas). Os grafos são classificados em grafos não direcionados, onde as conexões entre os vértices são mútuas, e grafos direcionados, onde as conexões têm uma direção específica. Como uma área chave da matemática discreta, a teoria dos grafos explora essas estruturas em profundidade. A imagem a seguir ilustra um grafo não direcionado simples onde as conexões não têm direção.

Grafo Dirigido - Um grafo dirigido, muitas vezes chamado de digrafo, é uma estrutura usada para mostrar relações onde as conexões entre pontos têm uma direção específica. Ao contrário dos grafos regulares onde as conexões vão em ambos os sentidos, em um grafo dirigido, cada aresta aponta de um vértice para outro. Em sua forma mais simples, um grafo dirigido consiste em duas partes principais: uma coleção de vértices e um conjunto de arestas, onde cada aresta é um par de vértices com uma direção clara (de um vértice para outro, mas não vice-versa). Por exemplo, se você tem uma aresta do vértice X para o vértice Y, X é o ponto de partida e Y é o ponto final. Essa aresta conecta X a Y. Uma aresta diferente poderia ir de Y a X, mas essa seria uma conexão distinta. Nesta configuração básica, chamada de grafo dirigido simples, você não pode ter múltiplas arestas com a mesma direção entre os mesmos dois vértices, nem pode ter uma aresta que começa e termina no mesmo vértice (chamada de loop). A imagem a seguir ilustra um grafo dirigido onde as arestas têm uma direção; observe que a aresta com dois ponteiros representa duas arestas, cada uma com uma direção.

Grafo Acíclico Dirigido - é um grafo dirigido que não contém ciclos. Ele é composto por vértices e arestas, onde cada aresta tem uma direção de um vértice para outro, garantindo que seguir as direções das arestas nunca leve a um loop fechado. Um grafo dirigido é chamado de DAG se seus vértices podem ser organizados em uma sequência linear que respeita a direção de todas as arestas, conhecida como ordem topológica. A imagem a seguir ilustra um grafo acíclico dirigido onde nenhum ciclo (ou loop) pode ser encontrado.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - é um DAG, embora seja sempre chamado de Blockchain, o Bitcoin usa a estrutura DAG. Os blocos são vértices, e sua relação é a das arestas. Cada bloco é conectado em uma única direção e, seguindo cada conexão, você nunca fará um ciclo e sempre retornará ao Gênesis.

Kaspa - é um DAG, a Kaspa usa a estrutura DAG. Os blocos são vértices, e sua relação é a das arestas. Cada bloco é conectado em uma única direção e, seguindo cada conexão, você nunca fará um ciclo e sempre retornará ao Gênesis.

Então, qual é a diferença se tanto o Bitcoin quanto a Kaspa usam um DAG? O Bitcoin permite que os blocos apontem para apenas um bloco anterior. A Kaspa permite que os blocos apontem para múltiplos blocos anteriores. Esta é a única diferença na estrutura.

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Capítulo 2: Kaspa - Ligando o Corpo ao Cabeçalho

Protegendo o Corpo do Bloco ao Cabeçalho - Raiz Merkle

O que protege o corpo do bloco ao cabeçalho? A Raiz Merkle das transações no corpo.

O que isso significa? Este artigo foi projetado para não assumir nenhum conhecimento prévio, então começaremos com uma Árvore Merkle. O que é uma árvore Merkle, como ela é construída e como ela impede a adulteração. Em seguida, como ela se aplica tanto ao Bitcoin quanto à Kaspa.

Árvore Merkle - Em criptografia e ciência da computação, uma Árvore Merkle, também conhecida como Árvore Hash, é uma estrutura semelhante a uma árvore onde cada nó "folha" contém o hash criptográfico de um bloco de dados. Nós não folha, muitas vezes chamados de ramos ou nós internos, contêm o hash criptográfico dos rótulos de seus nós filhos. Essa estrutura permite a validação eficiente e segura do conteúdo de grandes conjuntos de dados.

Bloco de Dados - Em uma árvore Merkle, um bloco de dados é um segmento de dados brutos, como uma transação, que forma a base da estrutura da árvore. Cada bloco de dados é individualmente hashado para produzir um hash de nó folha.

Folha - Um nó em uma árvore Merkle que armazena o hash criptográfico de um único bloco de dados. O nó folha, ao armazenar esse hash, atua como uma impressão digital do bloco de dados.

Nó Interno - Um nó pai que agrega os hashes de seus nós filhos. Esses hashes filhos são concatenados e hashados para produzir um único valor hash que rotula o nó interno.

Raiz Hash - O valor hash singular no nó mais alto, encapsulando todos os dados na árvore. Ele serve como um resumo compacto e único de todos os blocos de dados subjacentes. Qualquer modificação em um único nó folha altera a raiz hash.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - uma Árvore Merkle organiza os dados de transação dentro de cada bloco. As transações são hashadas em nós folha, emparelhadas e hashadas em nós internos, e combinadas em uma única raiz hash armazenada no cabeçalho do bloco. Essa estrutura permite uma verificação eficiente da integridade da transação.

Kaspa - uma Árvore Merkle organiza os dados de transação dentro de cada bloco da mesma forma que o Bitcoin. No entanto, a Kaspa permite a coexistência de blocos paralelos, onde a ordem entre esses blocos no DAG não pode ser conhecida. Uma Árvore Merkle depende da ordem. Como a Kaspa resolve isso? Adicionando uma Árvore Merkle adicional.

O que protege o corpo do bloco ao cabeçalho? A Raiz Merkle das transações no corpo (hash_merkle_root).

O que protege as transações do mergeset ao cabeçalho? A Raiz Merkle das transações no mergeset (accepted_id_merkle_root). Esta segunda raiz permite a validação de transações de blocos paralelos que são mesclados, resolvendo assim o problema de ordenação em um ambiente DAG.

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Capítulo 3: Kaspa e o "Problema de Escalabilidade do Bitcoin"

Kaspa resolveu o "Problema de Escalabilidade do Bitcoin" - O que é?

Qual é o Problema de Escalabilidade do Bitcoin e como a Kaspa o resolveu? Através da inclusão.

O que isso significa? Este artigo foi projetado para não assumir nenhum conhecimento prévio, então começaremos com um Modelo Cliente-Servidor, depois a rede Peer-to-Peer. O que é uma rede P2P, como ela se parece e como as mensagens se propagam dentro dela. Em seguida, como ela se aplica tanto ao Bitcoin quanto à Kaspa.

Modelo Cliente-Servidor - Em uma rede cliente-servidor, uma arquitetura centralizada organiza a comunicação e o compartilhamento de recursos por meio de um único computador poderoso chamado servidor, que se conecta a vários dispositivos de usuário chamados clientes. Essa estrutura garante um gerenciamento eficiente, mas depende muito do servidor, tornando-o vulnerável.

Rede Peer-to-Peer (P2P) - Uma arquitetura descentralizada que permite a comunicação direta e o compartilhamento de recursos entre nós interconectados. Cada par funciona como cliente e servidor, contribuindo para a resiliência e escalabilidade da rede sem depender de uma autoridade central.

Tempo de Propagação - Em uma rede P2P, o tempo de propagação é a duração que leva para os dados (como um novo bloco) viajarem de um nó para outros na rede. Durante esse tempo, diferentes nós podem ter diferentes visões do estado da rede.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - Utiliza uma rede P2P. No entanto, sua segurança depende de a taxa de criação de blocos (10 minutos) ser muito mais lenta do que o tempo de propagação. Se os blocos forem criados muito rapidamente, muitos blocos são "órfãos" (rejeitados), o que desperdiça trabalho e compromete a segurança. Este é o "problema de escalabilidade".

Kaspa - Utiliza um protocolo inclusivo (GHOSTDAG) que permite que os blocos apontem para múltiplos blocos anteriores. Se blocos paralelos forem criados durante o tempo de propagação, todos eles são incluídos no DAG. Não há blocos órfãos. Isso permite que a taxa de criação de blocos seja mais rápida do que o tempo de propagação, resolvendo assim o problema de escalabilidade enquanto mantém a segurança.

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Capítulo 4: MuHash

O que é MuHash e como a Kaspa o utiliza?

Uma estrutura para rastrear UTXOs e podar dados antigos do corpo do bloco.

O que isso significa? Este artigo foi projetado para não assumir nenhum conhecimento prévio, então começaremos com MuHash. O que é uma estrutura MuHash, como ela é calculada e como ela preserva as propriedades da Multiplicação. Em seguida, como ela se aplica tanto ao Bitcoin quanto à Kaspa.

MuHash - Em sistemas criptográficos, MuHash (Hash Multiplicativo) é um algoritmo de hash especializado projetado para calcular eficientemente um único valor hash a partir de um conjunto de elementos. Ele permite atualizações incrementais, o que significa que os elementos podem ser adicionados ou removidos sem recalcular o hash inteiro, o que melhora o desempenho em conjuntos de dados dinâmicos.

Numerador e Denominador - MuHash usa dois contadores: um numerador que multiplica os elementos adicionados e um denominador que multiplica os elementos removidos. O estado final é obtido "dividindo" o numerador pelo denominador (via multiplicação pelo inverso modular). A ordem das operações não importa, o que é crucial para o processamento paralelo.

Restrição de Módulo Primo - O número primo modular atua como um limite matemático que mantém tanto o numerador quanto o denominador dentro de um intervalo gerenciável durante todas as operações aritméticas. Cada multiplicação é realizada módulo um número primo, o que significa que, não importa quantos elementos sejam adicionados ou removidos, os resultados sempre "se enrolam" para permanecer dentro do campo finito.

Inverso Modular - O inverso modular é a operação matemática que torna a divisão possível no campo finito usado por MuHash. Quando você precisa "dividir" o numerador pelo denominador para obter o resultado final do hash, você realmente multiplica o numerador pelo inverso modular do denominador.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - Nós completos retêm todas as transações, incluindo transações antigas gastas. A poda é difícil porque não há um mecanismo eficiente para resumir de forma compacta e verificável o estado da transação (o conjunto UTXO) sem reter dados históricos.

Kaspa - Nós completos podam dados antigos. Essa capacidade de podar dados antigos requer uma maneira de remover todos os dados de transação de cada bloco E protegê-los criptograficamente em cada cabeçalho. A Kaspa usa MuHash para remover dados de transação de blocos (de modo que apenas os cabeçalhos DAG permaneçam após o ponto de poda) e protegê-los em cada cabeçalho. Esta é uma etapa essencial para a poda. A Kaspa separa Dados de Transação (UTXO) de Dados de Consenso (Cabeçalhos), o que significa que a Kaspa armazena apenas Transações Não Gastas, em vez de todas as transações já feitas. Isso reduz os requisitos de armazenamento em comparação com o Bitcoin.

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Capítulo 5: Modelo UTXO da Kaspa

O que é um UTXO e como a Kaspa o utiliza?

Uma estrutura para rastrear quem pode gastar qual Kaspa.

O que isso significa? Este artigo foi projetado para não assumir nenhum conhecimento prévio, então começaremos com o Modelo de Conta e o modelo UTXO, depois o que é um UTXO, o que ele contém e como ele é gasto. Em seguida, como ele se aplica tanto ao Bitcoin quanto à Kaspa.

Modelo de Conta - O Modelo de Conta se comporta como uma conta bancária tradicional, mantendo um saldo e oferecendo operações familiares. Assim como verificar seu saldo bancário, você pode consultar os saldos atuais da conta, e de forma semelhante a como os bancos rastreiam seu histórico de transações, a Conta gerencia seu estado financeiro. O sistema fornece operações de conta padrão, como receber depósitos e realizar transferências, com cada conta tendo seu próprio identificador e nome exclusivos para fácil gerenciamento. Vários tipos de conta estão disponíveis para atender a diferentes necessidades, assim como os bancos oferecem vários tipos de conta para diferentes propósitos.

Modelo UTXO - O Modelo UTXO se comporta como dinheiro físico ou moedas em sua carteira, onde cada moeda tem um valor específico e só pode ser gasta uma vez. Assim como você pode ter várias notas e moedas de diferentes denominações em sua carteira física, uma carteira digital contém múltiplos UTXOs de valores variados que representam seu saldo disponível. Quando você faz uma transação, UTXOs específicos são consumidos como entradas (como gastar notas exatas), e novos UTXOs são criados como saídas para o destinatário e qualquer troco devolvido a você, semelhante a como um caixa lhe dá troco quando você paga com uma nota maior. O sistema rastreia essas "moedas" individuais em todas as transações, mantendo um registro completo de quais UTXOs existem e podem ser gastos, assim como o dinheiro físico se move de pessoa para pessoa, mantendo sua identidade individual.

Estrutura UTXO - Um UTXO (Saída de Transação Não Gasta) é estruturado como um recibo digital que contém todas as informações essenciais necessárias para gastá-lo, semelhante a como um cheque contém o valor, os detalhes do destinatário e as informações de autorização. Cada UTXO contém o valor que detém e define as condições de gasto. Assim como uma moeda física tem sua denominação estampada e pode ser verificada como autêntica, cada UTXO carrega seu valor e prova criptográfica de propriedade, tornando-o uma unidade de valor autocontida que pode ser verificada e gasta independentemente. O sistema trata cada UTXO como um objeto discreto com seu próprio identificador único, permitindo um rastreamento preciso de unidades de valor individuais à medida que se movem pela rede.

Gastando um UTXO - Gastar um UTXO se comporta como usar dinheiro físico, onde você deve apresentar a nota ou moeda exata para fazer uma compra, e uma vez gasta, ela não pode ser usada novamente. O processo começa localizando o UTXO específico que você deseja gastar e verificando sua existência no conjunto UTXO, semelhante a verificar se uma nota em sua carteira é autêntica e não gasta. Ao criar uma transação, você referencia o UTXO por seu identificador único e fornece um script de assinatura que prova que você tem o direito de gastá-lo. O sistema valida que o UTXO não foi gasto anteriormente (evitando gastos duplos), verifica se você atende às condições de gasto e, em seguida, remove o UTXO do conjunto gastável enquanto cria novos UTXOs como saídas, completando a transferência de valor de uma parte para outra.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - Utiliza o modelo UTXO. As transações são coleções de UTXOs consumidos e criados, armazenados no corpo de cada bloco.

Kaspa - Também utiliza o modelo UTXO. A principal diferença reside em como esses UTXOs são gerenciados e validados em um ambiente BlockDAG, o que permite processamento paralelo e confirmações mais rápidas.

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Capítulo 6: Pais vs. Mergeset

O que são Pais e Mergeset e como a Kaspa os utiliza?

Duas maneiras diferentes de descrever as relações entre blocos na estrutura BlockDAG da Kaspa.

Pais de Blockchain Tradicionais - Em uma blockchain linear como o Bitcoin, cada bloco tem exatamente um pai (exceto o Gênesis), criando uma estrutura de cadeia simples. A relação parental é direta: cada novo bloco referencia o hash do bloco anterior, formando uma sequência ininterrupta do Gênesis até a ponta atual.

Complexidade dos Pais DAG - O BlockDAG da Kaspa permite que os blocos tenham múltiplos pais, criando uma rede de relações mais complexa. Quando um bloco é criado, ele pode referenciar vários blocos existentes como pais, permitindo a criação de blocos paralelos e maior throughput.

Pais - Pais são os blocos que um novo bloco referencia diretamente em seu cabeçalho. Essas são relações explícitas declaradas pelo criador do bloco - são os blocos nos quais este novo bloco se baseia diretamente. Ao visualizar um Visualizador DAG da Kaspa, essas setas representam a relação parental.

Como os Pais Funcionam - Ao criar um bloco, os mineradores selecionam blocos existentes para referenciar como pais com base no que consideram as "pontas" atuais do DAG. O sistema valida essas relações parentais e as utiliza para determinar a posição do bloco dentro da estrutura do DAG. Aqui, você pode ver um novo bloco sendo criado, referenciando as "pontas" do DAG, os blocos encontrados sem que outro bloco aponte para eles.

Mergeset - O mergeset é o conjunto de blocos que estão no anticone do pai selecionado de um bloco, mas ainda são considerados parte do contexto de consenso do bloco. Aqui, o bloco C está no anticone de B, e o bloco B está no anticone de C.

Como o Mergeset é Calculado - O mergeset é calculado encontrando todos os blocos que não são ancestrais do pai selecionado, mas ainda são alcançáveis através do conjunto de pais do bloco. Isso cria um contexto mais amplo de blocos que devem ser considerados para as decisões de consenso. Neste exemplo, se o bloco B for o pai selecionado, o mergeset do bloco que está sendo criado incluiria tanto o bloco C quanto o bloco D.

Mergeset no GHOSTDAG - O protocolo GHOSTDAG processa o mergeset para determinar quais blocos devem ser coloridos "azuis" (contribuindo para o consenso) ou "vermelhos" (válidos, mas não contribuindo). Esse processo de coloração é essencial para manter o consenso no ambiente de blocos paralelos.

Como Pais e Mergeset trabalham juntos

Seleção do Pai Selecionado - Entre todos os pais, o sistema seleciona um como o "pai selecionado" - aquele com o maior "trabalho azul". Isso cria uma espinha dorsal da cadeia principal através do DAG, ao mesmo tempo em que reconhece outras relações parentais. Aqui, a cadeia parental é destacada.

Processamento do Mergeset - Uma vez que o pai selecionado é escolhido, o mergeset é calculado e processado para determinar os dados GHOSTDAG finais. O mergeset exclui o pai selecionado, pois ele já é contabilizado na cadeia principal. Aqui, o mergeset inclui o bloco C, pois ele está no anticone do bloco B (o pai selecionado), embora não seja um pai do novo bloco (os pais incluem apenas o bloco B e o bloco D).

Seleção de Pai Virtual - Ao criar o estado virtual, o sistema utiliza ambos os conceitos: ele escolhe pais virtuais de blocos candidatos, garantindo que o mergeset resultante não exceda os limites de tamanho. Isso equilibra a inclusão de muitos blocos paralelos, mantendo uma complexidade de consenso gerenciável.

Diferenças Práticas

Armazenamento e Iteração - Os pais são armazenados diretamente nos cabeçalhos dos blocos, enquanto os dados do mergeset são calculados e armazenados separadamente nas estruturas de dados GHOSTDAG. O sistema fornece diferentes iteradores para acessar os blocos do mergeset em várias ordens (ordem de consenso, ordem de "trabalho azul", etc.).

Impacto no Consenso - Os pais determinam a estrutura básica do DAG, mas o mergeset determina quais blocos realmente contribuem para os cálculos de consenso, como "pontuação azul" e "trabalho azul". Um bloco pode ser um pai, mas acabar sendo colorido de vermelho no mergeset, o que significa que ele não contribui para a cadeia de consenso principal.

Bitcoin vs. Kaspa

Bitcoin - Tem apenas um pai por bloco (exceto Gênesis), então não há distinção entre pais e mergeset. O único pai é tanto a relação estrutural quanto a de consenso.

Kaspa - Separa as relações estruturais (pais) das relações de consenso (mergeset). Múltiplos pais criam a estrutura DAG, mas o processamento do mergeset determina quais blocos realmente contribuem para o estado de consenso.

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Capítulo 7: Poda de Segunda Ordem

O que é poda de segunda ordem e como a Kaspa a utiliza?

A poda de segunda ordem é o passo avançado na otimização de armazenamento da Kaspa que remove dados relacionados ao consenso, mantendo a capacidade de validar novos blocos e participar do consenso da rede. Ela vai além da poda de primeira ordem, removendo seletivamente dados da estrutura DAG, relacionamentos e alguns cabeçalhos.

Por que "Segunda Ordem"? - Essa terminologia enfatiza que, após a remoção dos corpos dos blocos (Primeira Ordem), a Kaspa pode remover dados de consenso adicionais, mantendo as capacidades de validação. A poda de segunda ordem permite a máxima eficiência de armazenamento, removendo informações de consenso redundantes que não são essenciais para a validação contínua.

O que isso significa? - Este artigo assume conhecimento prévio sobre poda de primeira ordem, então começaremos com os dados de consenso que existem após a poda de primeira ordem, então explicaremos como a poda de segunda ordem remove seletivamente as estruturas de consenso, o que é retido versus o que é removido, e como a validação continua a funcionar com dados de consenso reduzidos.

Poda de Primeira Ordem vs. Poda de Segunda Ordem

Fundamento da Poda de Primeira Ordem - Após a poda de primeira ordem, os nós retêm todos os cabeçalhos de bloco, dados GHOSTDAG, relacionamentos de acessibilidade e informações da estrutura DAG. Isso permite uma validação de consenso completa, mas ainda requer armazenamento significativo para os complexos relacionamentos DAG que a Kaspa mantém.

Desafio da Poda de Segunda Ordem - O desafio é determinar quais dados de consenso podem ser removidos com segurança sem comprometer a capacidade do nó de validar novos blocos. O sistema deve preservar informações estruturais suficientes para manter o consenso, enquanto remove dados redundantes.

Sistema de Prova Multi-Nível

Classificação do Nível de Prova - O sistema de poda da Kaspa classifica os blocos com base em sua importância para diferentes níveis de prova. Blocos afiliados a níveis de prova mais altos retêm mais dados de consenso do que aqueles necessários apenas para níveis mais baixos.

Retenção de Dados Baseada em Nível - O sistema determina quais dados de consenso reter com base no nível de prova ao qual cada bloco pertence. Blocos de nível superior retêm mais relacionamentos e informações de consenso, enquanto blocos de nível inferior podem ter seus dados de consenso removidos com segurança.

Zonas DAG Contíguas - A poda garante que, para cada nível, os relacionamentos restantes representem uma zona DAG contígua, mantendo a integridade estrutural necessária para a validação do consenso.

O que é removido na Poda de Segunda Ordem

Remoção de Dados de Relacionamento - A poda de segunda ordem remove dados de relacionamento específicos de nível para blocos que pertencem apenas a níveis de prova mais altos. Isso preserva a semântica de que os relacionamentos representam zonas DAG contíguas, enquanto remove dados desnecessários de nível inferior.

Remoção Seletiva de Dados GHOSTDAG - O sistema remove dados GHOSTDAG para certos blocos, enquanto os preserva para validação essencial de consenso. Os dados GHOSTDAG são removidos no nível 0 para blocos parcialmente podados.

Remoção de Cabeçalhos - Na forma mais agressiva de poda de segunda ordem, alguns cabeçalhos de bloco podem ser removidos, enquanto os pontos de poda anteriores são preservados. Apenas cabeçalhos não essenciais para consultas de pontos de poda são removidos.

O que é retido na Poda de Segunda Ordem

Estruturas Essenciais de Consenso - Dados críticos de consenso, como o anticone do ponto de poda, blocos de janela DAA e blocos GHOSTDAG para validação essencial, são sempre retidos. Isso garante que as operações de consenso possam continuar mesmo com armazenamento de dados reduzido.

Afiliações de Nível de Prova - Os blocos mantêm sua classificação com base na importância do nível de prova, determinando quais dados são retidos. O sistema preserva o mínimo de dados necessários para a validação de consenso com base nessas afiliações.

Pontos de Poda Anteriores - Os cabeçalhos para pontos de poda anteriores são sempre retidos para manter a capacidade de responder a consultas de pontos de poda e apoiar o sistema de prova de poda.

Como a Validação de Consenso Continua

Transições de Status - Blocos que passam por poda de segunda ordem transitam para o status de "somente cabeçalho" quando tinham um status válido e pertencem a um nível de prova. Isso preserva a semântica de que um status válido implica a existência de dados de consenso essenciais.

Validação de Dados Reduzidos - Mesmo com a poda de segunda ordem, os nós podem validar novos blocos usando as estruturas de dados de consenso preservadas e os relacionamentos restantes. O sistema mantém informações suficientes para verificar as regras GHOSTDAG e os relacionamentos entre os blocos.

Validação Baseada em Prova - Os dados de nível de prova preservados permitem que os nós validem blocos usando provas criptográficas em vez de dados de consenso históricos completos, permitindo a participação no consenso com armazenamento significativamente reduzido.

Nós de Arquivo vs. Nós de Poda

Comportamento do Nó de Arquivo - Nós configurados como arquivo ignoram completamente a poda de primeira e segunda ordem, preservando todos os dados de consenso. Esses nós servem como um livro-razão de consenso completo da rede, mas exigem armazenamento máximo.

Eficiência do Nó de Poda - Nós de poda regulares usam a poda de segunda ordem para alcançar a máxima eficiência de armazenamento, mantendo capacidades completas de validação de consenso através do sistema de prova multi-nível.

Nota: Para uma explicação detalhada de como os nós de poda permanecem nós completos e por que os nós de arquivo são opcionais para a operação da rede (mantendo o modelo sem confiança do Bitcoin), veja o artigo estendido "Nó de Arquivo vs. Nó Completo", que cobre capacidades de validação, provas criptográficas e sustentabilidade da rede.

Bitcoin vs. Kaspa: Poda de Dados de Consenso

Bitcoin - As informações de consenso são essenciais para a validação e não podem ser removidas com segurança.

Kaspa - A complexa estrutura DAG e o sistema de prova multi-nível permitem uma sofisticada poda de segunda ordem, onde diferentes níveis de dados de consenso podem ser removidos seletivamente com base em sua importância para a validação. Isso permite uma otimização de armazenamento muito mais agressiva, mantendo as capacidades de consenso.

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Capítulo 8: GHOSTDAG da Kaspa Simplificado

O que é GHOSTDAG e como a Kaspa o utiliza?

Um protocolo de consenso que ordena blocos em uma estrutura DAG, mantendo propriedades de segurança.

O que isso significa? Este artigo explica o GHOSTDAG começando com o consenso tradicional, depois a abordagem do GHOSTDAG, como ele classifica os blocos e como ele difere entre Bitcoin e Kaspa.

Consenso Tradicional - Ordem da Cadeia Linear

O consenso tradicional da blockchain opera em uma cadeia linear onde os blocos formam uma única sequência. Cada bloco tem exatamente um pai (exceto o Gênesis), criando um mecanismo de ordenação simples. Quando surgem conflitos (múltiplos blocos na mesma altura), a rede seleciona um bloco e rejeita os outros como órfãos. Essa abordagem garante uma ordenação clara, mas limita a taxa de transferência, pois apenas um bloco pode ser aceito em cada nível.

Protocolo GHOSTDAG - Consenso DAG

GHOSTDAG estende o consenso para trabalhar com estruturas de Grafo Acíclico Dirigido (DAG) onde os blocos podem ter múltiplos pais. O protocolo processa os blocos selecionando primeiro um pai com o maior "Trabalho Azul", depois examinando todos os blocos no Mergeset para classificá-los como "azuis" (honestos) ou "vermelhos" (potencialmente conflitantes). Essa classificação é baseada em restrições matemáticas que envolvem o parâmetro de segurança K, que limita o tamanho dos Anticones para manter as propriedades de segurança.

Regras de Classificação de Blocos

GHOSTDAG classifica os blocos usando duas restrições chave relacionadas ao parâmetro de segurança K. Primeiro, o número de blocos azuis no Anticone de um bloco candidato não deve exceder K blocos. Segundo, para cada bloco azul existente, adicionar o candidato não deve fazer com que o Anticone de qualquer bloco azul exceda K blocos. O algoritmo rastreia o tamanho do Anticone para validar eficientemente essas restrições durante o processamento do bloco. O bloco cinza aqui está sendo validado pela rede, o bloco C é seu Pai Selecionado. Se k=0, então o bloco de cadeia C já é 1 bloco azul, fazendo com que o bloco B seja classificado como Vermelho. Se k = 1 (ou mais), o bloco B é classificado como azul, pois ele tem apenas 1 bloco azul (bloco C) em seu Anticone.

Acúmulo de Trabalho Azul

O protocolo acumula prova de trabalho apenas de blocos azuis, criando a métrica "Trabalho Azul". Blocos azuis contribuem com seu trabalho computacional para a pontuação de segurança cumulativa, enquanto blocos vermelhos são excluídos desse cálculo. Essa acumulação seletiva garante que apenas blocos válidos por consenso contribuam para a segurança da rede, impedindo que blocos maliciosos ou conflitantes minem o sistema. Neste exemplo, assumindo que o bloco B é vermelho (k=0), o "Trabalho Azul" do nosso bloco cinza seria calculado como o "Trabalho Azul" herdado do bloco C, mais o "Trabalho Azul" do bloco C. Se o bloco B for azul, o "Trabalho Azul" do nosso novo bloco herdaria o "Trabalho Azul" de seu Pai Selecionado (bloco C), então adicionaria o "Trabalho Azul" de seu Pai Selecionado (C) e o "Trabalho Azul" dos blocos azuis em seu Mergeset (bloco B).

Seleção e Ordenação de Pais

GHOSTDAG determina a ordenação de blocos pela seleção de pais com base nos valores de "Trabalho Azul". O protocolo seleciona o pai com o maior valor acumulado de "Trabalho Azul" como o "Pai Selecionado", criando uma cadeia principal dentro da estrutura DAG. A ordenação de blocos usa "Trabalho Azul" como critério primário, com o hash do cabeçalho do bloco fornecendo ordenação determinística em caso de empate. Em nosso exemplo, assumimos que o bloco C é o Pai Selecionado e o bloco B é azul. A ordenação para o processamento de transações é 1. Pai Selecionado (C) 2. Mergeset Ordenado (B)

Armazenamento e Gerenciamento de Dados

O protocolo armazena os resultados da classificação em dados estruturados contendo listas de blocos azuis e vermelhos. Blocos azuis são adicionados com rastreamento do tamanho do Anticone para futuras decisões de classificação, enquanto blocos vermelhos são simplesmente adicionados à lista vermelha. Essa organização mantém informações DAG completas, distinguindo claramente os papéis de consenso.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - Utiliza o consenso tradicional de cadeia linear, onde os blocos formam uma única sequência. Blocos conflitantes são órfãos e não contribuem para a segurança. A cadeia mais longa (a maioria do trabalho acumulado) determina o consenso por meio de um mecanismo de comparação simples.

Kaspa - Utiliza o protocolo GHOSTDAG para gerenciar estruturas DAG com múltiplos blocos concorrentes. Blocos azuis contribuem para a segurança através do acúmulo de "Trabalho Azul", enquanto blocos vermelhos permanecem no DAG, mas são excluídos das decisões de consenso. O protocolo mantém ambos os tipos de blocos para um rastreamento abrangente do estado da rede.

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Capítulo 9: Terminologia DAG

Passado, Futuro, Anticone, Mergeset, parâmetro K, o que tudo isso significa?

Passado, Futuro e Anticone são termos DAG, enquanto Mergeset e K são usados no GHOSTDAG.

A terminologia DAG é um vocabulário especializado para descrever relações em uma estrutura BlockDAG. Começaremos com a cadeia linear, o DAG, e depois um pouco sobre GHOSTDAG.

Terminologia da Cadeia Linear - Blockchain Tradicional

A terminologia da cadeia linear usa conceitos simples onde os blocos formam uma única sequência. Cada bloco tem um pai e potencialmente um filho, criando relações simples de ancestral-descendente. Termos como "altura", "bloco anterior" e "próximo bloco" descrevem a progressão linear. Quando surgem conflitos, os blocos são "aceitos" na cadeia principal ou "órfãos" e descartados.

Terminologia DAG

Permitir que os blocos tenham múltiplos pais cria novas relações dentro do DAG.

Relações Passado e Futuro - DAG

A relação Passado define todos os blocos alcançáveis seguindo os links dos pais para trás a partir de um determinado bloco. Um bloco está no passado de outro se houver um caminho dirigido conectando-os. A relação Futuro funciona inversamente - se o bloco A está no passado do bloco B, então B está no futuro de A.

Relação Anticone - DAG

O Anticone descreve blocos que não são nem ancestrais nem descendentes um do outro - eles existem simultaneamente no DAG. Dois blocos estão no Anticone um do outro se nenhum deles puder alcançar o outro por meio de um caminho dirigido. Essa relação é crucial para o parâmetro de segurança K do GHOSTDAG, que limita o tamanho dos Anticones para manter a segurança do consenso. Aqui, o bloco B e o bloco C estão no Anticone um do outro, o bloco B não é alcançável a partir do bloco C, e o bloco C não é alcançável a partir do bloco B.

Mergeset e Classificação Azul/Vermelho - GHOSTDAG

O Mergeset refere-se à coleção de blocos que são mesclados quando um novo bloco é criado. O Mergeset contém os pais diretos de um bloco, mas também pode conter blocos que não são pais diretos. O GHOSTDAG classifica os blocos no Mergeset como "Azuis" (honestos) ou "Vermelhos" (potencialmente conflitantes) com base nas restrições de tamanho do Anticone. Essa classificação determina quais blocos contribuem para a segurança da rede por meio do acúmulo de "Trabalho Azul". Aqui está um exemplo do bloco B classificando seu Mergeset como Azul e Vermelho quando a restrição de tamanho do Anticone = 0.

Parâmetro K - GHOSTDAG

O parâmetro K controla o tamanho máximo permitido do Anticone para blocos azuis. Este parâmetro é calculado com base na latência da rede, taxa de produção de blocos e garantias de segurança desejadas. Neste exemplo, em vez de k = 0 como no exemplo acima, k = 1, então cada bloco azul tem 1 outro bloco azul em seu Anticone.

Bitcoin e Kaspa

Bitcoin - Utiliza terminologia linear simples: "bloco anterior", "próximo bloco", "altura da cadeia" e "cadeia mais longa". As relações são conexões simples de ancestral-descendente. Blocos concorrentes são "órfãos" sem estados intermediários.

Kaspa - Utiliza terminologia adicional, incluindo as relações Passado/Futuro/Anticone do DAG, o Mergeset do GHOSTDAG e a classificação Azul/Vermelho do Mergeset. A Kaspa mantém múltiplos blocos concorrentes, gerencia seus relacionamentos e fornece uma ordenação consistente.

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Capítulo 10: Poda de Primeira Ordem

O que é poda de primeira ordem e como a Kaspa a utiliza?

A poda de primeira ordem é o primeiro passo na otimização de armazenamento multifásica da Kaspa. Ela remove dados de transação antigos dos blocos, mantendo um conjunto UTXO no ponto de poda para validação de estado - mas, crucialmente, preserva todos os cabeçalhos de bloco para manter a integridade da blockchain.

Por que "Primeira Ordem"? - Essa terminologia enfatiza que a remoção de corpos de bloco é apenas o começo. Embora a poda de primeira ordem reduza significativamente os requisitos de armazenamento e diminua as barreiras para executar um nó (aumentando a descentralização), ela é seguida por etapas adicionais de poda que podem remover ainda mais dados (poda de segunda ordem). Este artigo se concentra especificamente na remoção de corpos de bloco - a base que torna todas as otimizações subsequentes possíveis.

O que isso significa? - Este artigo não assume nenhum conhecimento prévio, então começaremos com os desafios tradicionais de armazenamento em blockchain, então explicaremos como a poda de primeira ordem funciona mantendo conjuntos UTXO, o que é removido versus o que é preservado, como o conjunto UTXO do ponto de poda permite a validação, e como isso cria a base para o modelo de armazenamento escalável da Kaspa que permite uma participação mais ampla na rede.

Armazenamento Tradicional vs. Poda de Primeira Ordem

Armazenamento Completo Tradicional - Em implementações tradicionais de blockchain, os nós armazenam dados de bloco completos, incluindo todos os detalhes de transação desde o Gênesis até a ponta atual. Isso significa que cada entrada, saída, assinatura e script de transação é preservado para sempre, levando a requisitos de armazenamento cada vez maiores que podem se tornar proibitivos para muitos usuários.

Desafio da Poda de Primeira Ordem - O desafio é remover dados de transações antigas, mantendo a capacidade de validar novas transações. Novas transações devem referenciar saídas anteriores (UTXOs), então o sistema deve manter informações suficientes para validar essas referências, mesmo após a poda dos corpos dos blocos antigos.

O conjunto UTXO como base

Definição do conjunto UTXO - O conjunto UTXO representa todas as saídas de transações não gastas em um ponto específico da blockchain. Um instantâneo de todas as "moedas" que existem e podem ser gastas naquele momento, semelhante a um inventário de todo o dinheiro em circulação.

Conjunto UTXO do Ponto de Poda - A Kaspa mantém um conjunto UTXO especial no Ponto de Poda, que serve como estado base para validação. Esse conjunto UTXO é atualizado à medida que o Ponto de Poda avança, garantindo que ele sempre reflita o estado gastável correto naquele ponto de verificação.

Avanço do Conjunto UTXO - Quando o Ponto de Poda avança, o sistema aplica as diferenças de UTXO dos blocos na cadeia para atualizar o conjunto UTXO do ponto de poda. Esse processo garante que o conjunto UTXO permaneça preciso à medida que os dados antigos são podados.

O que é podado na Poda de Primeira Ordem

Remoção de Dados do Corpo do Bloco - A poda de primeira ordem remove os dados de transação reais de blocos antigos, incluindo entradas, saídas, assinaturas e scripts de transação. Isso inclui multisets UTXO, diferenças UTXO, dados de aceitação e o armazenamento completo de transações de bloco.

Preservação do Cabeçalho - Embora os dados de transação sejam removidos, os cabeçalhos de bloco são preservados para manter a integridade estrutural da blockchain. Os blocos transitam para o status de "somente cabeçalho", indicando que o cabeçalho existe, mas o corpo foi podado.

Retenção de Dados Essenciais - O sistema preserva dados críticos necessários para a validação de consenso, incluindo o anticone do ponto de poda, blocos de janela DAA e blocos GHOSTDAG. Isso garante que as operações de consenso possam continuar mesmo após a poda.

Como o conjunto UTXO permite a validação

Processo de Validação de Transações - Novas transações podem ser validadas contra o conjunto UTXO do ponto de poda mais todas as alterações UTXO subsequentes. O sistema valida que os UTXOs referenciados existem e não foram gastos duplamente, mesmo sem os dados de transação originais.

Reconstrução do Estado - O conjunto UTXO no ponto de poda, combinado com as diferenças UTXO de blocos subsequentes, permite a reconstrução do estado gastável atual. Isso permite capacidades de validação completas sem exigir dados de transação históricos completos.

Verificação de Compromisso - O sistema pode verificar a integridade do conjunto UTXO usando compromissos criptográficos em cabeçalhos de bloco. Isso garante que o conjunto UTXO podado corresponda ao que os cabeçalhos da blockchain afirmam que deveria ser.

Nós de Arquivo vs. Nós de Poda

Comportamento do Nó de Arquivo - Nós configurados como arquivo ignoram completamente a poda de primeira ordem, preservando todos os dados de transação. Esses nós servem como um registro histórico completo da rede, mas exigem significativamente mais armazenamento.

Eficiência do Nó de Poda - Nós de poda regulares usam a poda de primeira ordem para manter o armazenamento gerenciável enquanto participam plenamente da validação de consenso. O conjunto UTXO fornece informações suficientes para validar novas transações sem exigir dados históricos completos.

Abordando preocupações sobre poda e prova de gênese

Uma preocupação recorrente é que lacunas no histórico do livro-razão devido à poda possam comprometer a verificabilidade da cadeia desde o seu início (o bloco de gênese), e particularmente a prova de que não houve pré-mineração.

Essa preocupação é infundada. Veja o porquê:

1. O bloco de gênese está integrado no código: O próprio bloco de gênese é "codificado" no software do nó Kaspa. Este bloco de gênese contém um conjunto UTXO vazio, o que prova que não houve pré-mineração. Qualquer usuário pode verificar isso no código-fonte público.
2. A prova de gênese: Cada nó mantém uma "prova de gênese". Esta é uma pequena cadeia de dados que prova criptograficamente que o estado atual do livro-razão realmente evoluiu do bloco de gênese incorporado. Forjar tal prova exigiria tanto trabalho quanto o investido para criar todo o livro-razão. Em outras palavras, esta prova é tão forte quanto possuir o histórico completo.
3. A integridade do histórico reconstruído: Embora esforços sejam feitos para reconstruir o histórico completo para fins de pesquisa e conveniência, o processo é descentralizado. Os dados são coletados de muitos usuários. Nenhum ator único tem controle sobre as "lacunas" restantes, tornando impossível "esconder" seletivamente uma parte do histórico.

Em resumo, o mecanismo de poda da Kaspa é projetado para que a rede permaneça segura, protegida e transparente, mesmo sem nenhum nó de arquivo. A verificabilidade da cadeia desde o seu gênese é garantida por provas criptográficas robustas, e não pela necessidade de armazenar um histórico completo e cada vez mais pesado.

Bitcoin vs. Kaspa: Inicialização de Nó Completo

Bitcoin - Nós completos devem baixar e validar todos os dados de bloco desde o gênese para inicializar, o que exige dados históricos completos de transações. Embora o Bitcoin suporte poda simples após a sincronização inicial, novos nós ainda precisam do histórico completo da blockchain para estabelecer o estado inicial. A estrutura de cadeia linear torna esse processo direto, mas intensivo em armazenamento.

Kaspa - Nós completos podem inicializar usando provas de poda sem baixar dados históricos completos, graças à integração da poda de primeira ordem com o protocolo de consenso. O sistema valida as provas de poda e aplica dados criptograficamente verificáveis ("dados confiáveis") para estabelecer o estado inicial. Esses "dados confiáveis" não exigem confiança em nenhuma parte - eles são verificados matematicamente por provas criptográficas que garantem que os dados estejam em conformidade com as regras de consenso. O processo de validação prova criptograficamente que a prova do ponto de poda representa um estado de consenso válido, enquanto os dados confiáveis passam por uma verificação rigorosa para garantir que correspondam ao estado esperado da blockchain. Isso permite que novos nós se sincronizem eficientemente, mantendo as capacidades de validação completas sem confiar em uma parte externa.

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Capítulo 11: Nós de Arquivo vs. Nós Completos

Nós de Arquivo Kaspa vs. Nós de Poda

Nós de Poda São Nós Completos - Nós de poda que usam poda de primeira ordem e poda de segunda ordem ainda são considerados Nós Completos porque mantêm capacidades de validação completas. Eles podem validar todos os novos blocos, participar do consenso e servir a rede sem exigir confiança em partes externas. O sistema de prova de ponto de poda garante que, mesmo com dados podados, esses nós mantenham a verificação criptográfica do estado completo da blockchain.

Nós de Arquivo São Opcionais - Nós de arquivo que retêm todos os dados históricos não são necessários para que a rede Kaspa opere indefinidamente. A rede pode operar inteiramente com nós de poda porque as provas de pontos de poda fornecem garantias matematicamente verificáveis sobre o estado podado. Isso contrasta com o Bitcoin, onde a rede requer Nós de Arquivo (que armazenam o histórico completo de transações desde o gênese) para inicializar um novo nó.

Nenhum Requisito de Confiança Adicional - O sistema de poda mantém o modelo sem confiança do Bitcoin usando provas criptográficas em vez de partes confiáveis. Novos nós podem inicializar a partir de provas de poda e verificar o estado completo da blockchain sem baixar todos os dados históricos, mantendo as mesmas garantias de segurança que os nós que armazenam tudo desde o Gênesis.

Sustentabilidade da Rede - Este design garante que a rede Kaspa possa escalar de forma sustentável sem exigir armazenamento cada vez maior dos participantes. Os nós de poda oferecem a mesma segurança de consenso que os nós de arquivo, ao mesmo tempo em que permitem uma participação mais ampla na rede por meio de requisitos de hardware reduzidos.

Comportamento do Nó de Arquivo - Nós configurados como arquivo ignoram completamente a poda de primeira ordem e a poda de segunda ordem, preservando todos os dados de consenso (e dados históricos de aplicativos). Esses nós servem como um registro de consenso completo da rede, mas exigem o máximo de armazenamento e são puramente opcionais para a operação da rede.

Eficiência do Nó de Poda - Nós de poda regulares (Nós Completos) usam a poda para atingir a máxima eficiência de armazenamento, mantendo as capacidades de validação de consenso completas através do sistema de prova multi-nível. Esses nós são indistinguíveis dos nós de arquivo em termos de segurança e capacidades de validação.

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Capítulo 12: Kaspa: Uma Evolução na Arquitetura Descentralizada Eficiente em Energia

Introdução: A Física do Dinheiro e da Eficiência

No mundo das redes descentralizadas, a eficiência não é apenas um luxo, é uma característica de sobrevivência. As criptomoedas funcionam como sistemas de energia monetária, onde a energia do mundo real é convertida em registros de valor seguros e imutáveis. Assim como os sistemas físicos se esforçam para minimizar o desperdício de energia e a entropia, uma rede cripto bem projetada deve minimizar o desperdício e o atrito. O Bitcoin foi pioneiro nesse conceito ao vincular o valor monetário ao dispêndio de energia da prova de trabalho, criando uma forma de "ouro digital" garantida pelo custo termodinâmico. Mas a arquitetura do Bitcoin, embora revolucionária, apresenta ineficiências estruturais que limitam sua taxa de transferência e desperdiçam parte da energia que os mineradores investem nela.

Entre a Kaspa - uma rede de prova de trabalho de próxima geração que redefine a arquitetura do consenso descentralizado. A Kaspa é baseada em um BlockDAG (Grafo Acíclico Dirigido) em vez de uma única cadeia, permitindo que múltiplos blocos sejam criados e processados em paralelo. Este design visa minimizar a entropia e a ineficiência do sistema, tornando a Kaspa uma espécie de "motor eficiente" para armazenar e mover valor econômico.

Entropia, Energia e Sistemas Monetários

Para entender o significado da Kaspa, devemos primeiro compreender como a energia e a entropia se relacionam com os sistemas monetários. Na física, criar ordem (baixa entropia) em um lugar requer gastar energia e aumentar a entropia em outro - um princípio que também se aplica ao dinheiro. O dinheiro forte, como o ouro, historicamente derivou seu valor da imensa energia e trabalho necessários para obtê-lo. O Bitcoin aplicou o mesmo princípio digitalmente, exigindo que os mineradores realizassem cálculos custosos (hashing) para adicionar blocos, garantindo assim que cada moeda e bloco carreguem a prova da energia gasta. No entanto, se uma parte significativa do trabalho for desperdiçada ou se o design do sistema causar atrito desnecessário, então o "motor monetário" perde energia na forma de calor.

Atrito em Sistemas Econômicos

Em economia, atrito refere-se a qualquer coisa que cause perda ou ineficiência no movimento de valor. O Bitcoin introduziu algum atrito por necessidade: seu design troca velocidade por segurança. As transações esperam cerca de 10 minutos em média por um novo bloco, e a convenção é esperar 6 confirmações (cerca de 1 hora) para alta garantia contra reversão. Essa latência e baixa taxa de transferência criam atrito econômico. Além disso, o processo de mineração do Bitcoin às vezes produz trabalho desperdiçado na forma de blocos órfãos (quando dois mineradores encontram um bloco válido quase ao mesmo tempo, apenas um bloco se torna parte da cadeia principal e o outro é descartado). Esses blocos órfãos representam energia real gasta pelos mineradores que não contribui de forma sustentável para o livro-razão.

O Gargalo de Cadeia Única do Bitcoin

A blockchain do Bitcoin pode ser visualizada como uma estrada de pista única para transações. Apenas um bloco pode ser aceito por vez, e cada bloco deve se alinhar sequencialmente. Se dois blocos chegam ao mesmo tempo, um será forçado a ceder e será efetivamente descartado como órfão. Esse design foi escolhido deliberadamente para manter o sistema em ordem, mas às custas de severas limitações de desempenho. As limitações dessa arquitetura de cadeia única são bem conhecidas: falta de escalabilidade, suscetibilidade a ataques de mineração egoísta se os tempos de bloco fossem reduzidos e blocos desperdiçados são problemas inerentes. Crucialmente, o consenso do Bitcoin desperdiça uma pequena, mas não desprezível, porção do trabalho de mineração em blocos que nunca se tornam parte do livro-razão. Esses blocos órfãos são a entropia do sistema - energia que aumentou a desordem e foi dissipada como calor, não armazenada como informação útil. O resultado é que a enorme energia de mineração do Bitcoin produz apenas um gotejamento de taxa de transferência.

BlockDAG da Kaspa: Paralelismo sem Trabalho Desperdiçado

A Kaspa abordou o problema perguntando: e se os blocos não precisassem se alinhar em fila única? Em vez de uma estrada de pista única, a Kaspa usa uma rodovia de várias pistas para blocos, onde muitos blocos podem ser criados em paralelo e ainda assim se fundir em um único livro-razão. A inovação fundamental é a arquitetura BlockDAG (Grafo Acíclico Dirigido) da Kaspa combinada com o protocolo de consenso GHOSTDAG. Em um BlockDAG, os blocos não apontam para um único bloco anterior (a ponta da "cadeia mais longa") como no Bitcoin; em vez disso, cada bloco pode referenciar múltiplos predecessores, incluindo diferentes "pontas" do grafo. Os blocos que seriam considerados concorrentes ou órfãos no Bitcoin não são descartados na Kaspa - eles são incorporados ao grafo do livro-razão. A estrutura DAG permite que esses blocos simultâneos coexistam e, eventualmente, sejam ordenados consistentemente pelo algoritmo GhostDAG. Todos os blocos válidos contribuem para o histórico do livro-razão; o trabalho de prova de nenhum minerador é desperdiçado.

O impacto deste design na eficiência é espetacular. Primeiro, nenhuma potência de mineração é desperdiçada em blocos órfãos. Segundo, o paralelismo da Kaspa aumenta significativamente a taxa de transferência. A Kaspa opera a uma taxa base de 1 bloco por segundo em sua mainnet (e foi recentemente atualizada para 10 blocos por segundo), em comparação com 0,1 blocos por segundo para o Bitcoin. Isso representa um aumento de 10 vezes na frequência de blocos por design, com planos para ainda mais. Além disso, como cada bloco Kaspa é menor (para manter os requisitos do nó baixos), mas eles chegam com muito mais frequência, as transações são distribuídas por muitos blocos. O resultado final é uma taxa de transferência potencial de milhares de transações por segundo. De fato, o algoritmo GhostDAG demonstrou que pode suportar aproximadamente 3000 transações por segundo com 10 blocos/segundo em redes de teste usando hardware comum. Isso foi alcançado mantendo requisitos de hardware modestos. Em outras palavras, a arquitetura da Kaspa não força uma troca entre escalabilidade e descentralização - ela processa muito mais transações sem aumentar a barreira de entrada para os nós. Cada participante ainda pode validar a cadeia em computadores comuns, o que é crucial para a descentralização. Ao contrário de muitos sistemas de alta taxa de transferência que dependem de nós de data center poderosos ou comprometem o consenso, a Kaspa permanece um sistema puro de prova de trabalho com uma ampla distribuição de nós de mineração e completos.

Como a Kaspa mantém um histórico único e acordado (uma única fonte de verdade) se os blocos chegam em paralelo? A resposta é GhostDAG, um algoritmo de consenso que ordena blocos no DAG considerando não apenas a "cadeia mais longa" (como no Bitcoin), mas o "subgrafo mais pesado" de blocos. O GhostDAG atribui a cada bloco uma espécie de pontuação ou ordenação com base na quantidade de histórico validado que o precede e como ele se refere a outros blocos. Ele encontra um padrão chamado k-cluster - essencialmente um conjunto de blocos mutuamente conscientes - e o usa para decidir quais blocos fazem parte da estrutura ordenada principal (coloridos como "azuis") e quais estão fora da estrutura principal ("vermelhos"), mas ainda incluídos. O algoritmo é guloso, mas converge comprovadamente para um histórico único semelhante ao consenso de Nakamoto, exceto que ele pode fazer isso mesmo quando muitos blocos estão em andamento. A garantia formal é que, à medida que os blocos se acumulam, a probabilidade de a ordem de um determinado bloco mudar (ou seja, uma reversão de fork) diminui exponencialmente, assim como nas confirmações do Bitcoin - mas essa garantia é alcançada em taxas de bloco muito mais altas. Em termos práticos, as transações da Kaspa são profundamente enterradas sob muitos blocos muito mais rapidamente do que no Bitcoin, tornando-as muito seguras contra reorganizações em segundos. A equipe da Kaspa observa que a ordenação do GhostDAG "torna-se exponencialmente mais difícil de reverter com o tempo", mesmo em altas taxas de criação de blocos. A finalidade é rápida; a rede alcança o que poderia ser chamado de irreversibilidade termodinâmica das transações em escala humana.

Dado que todos os blocos são preservados, os mineradores da Kaspa não têm incentivo para reter ou minerar egoisticamente para orfanizar os blocos de outros - um comportamento que pode ser racional em contextos de blockchain mais rápidos. A estratégia da Kaspa de máxima revelação de informações (cada bloco referencia todas as pontas que conhece) significa que a rede é rapidamente informada de todos os blocos paralelos. Isso inunda o grafo com conhecimento, reduzindo a incerteza. Em termos de teoria da informação, a Kaspa minimiza a entropia do estado da rede, garantindo que nenhuma bifurcação invisível persista por muito tempo; tudo é integrado. O "princípio da máxima revelação" visa essencialmente reduzir a entropia do sistema (incerteza), compartilhando dados o mais rápido possível. Isso, novamente, se alinha com os princípios físicos: para manter a ordem, você deseja propagar informações (ou sinais energéticos) da forma mais eficiente possível através do sistema.

É importante notar que a Kaspa alcança isso sem comprometer a segurança ou a descentralização. Ela ainda usa prova de trabalho, o que significa que a validade de cada bloco é garantida pela energia real gasta. E como os blocos são menores e mais frequentes, a largura de banda e o armazenamento dos nós foram cuidadosamente gerenciados (com técnicas como poda e gerenciamento eficiente de UTXO) para que até mesmo um computador doméstico possa acompanhar. O resultado é uma rede que oferece "segurança e descentralização de nível de prova de trabalho com desempenho comparável às principais redes de prova de participação". Ao contrário de alguns projetos que resolveram o problema de escalabilidade abandonando o PoW ou centralizando a produção de blocos, a Kaspa preserva a segurança física da prova de trabalho do consenso de Nakamoto. Não há dependência de validadores privilegiados ou pontos de verificação de comitês - ainda são mineradores competindo com hashes - mas agora, o bloco de cada minerador encontra seu lugar na história, e a taxa de transferência da rede não é mais estrangulada pelo participante mais lento.

Para simplificar, o protocolo GhostDAG da Kaspa remove o gargalo estrutural que o Bitcoin considerava inevitável. O antigo "trilema segurança vs. velocidade vs. descentralização" está, de acordo com a Kaspa, completamente resolvido na prática. Ao se afastar do modelo de cadeia linear, a Kaspa abre as comportas para a taxa de transferência sem sacrificar a segurança de Nakamoto - um feito que muitos pesquisadores consideravam impossível por anos. Tudo isso leva a um sistema onde os blocos chegam continuamente como gotas em uma fonte bem sincronizada, em vez dos blocos pontuais e intermitentes do relógio do Bitcoin. As transações na Kaspa são confirmadas em segundos e finalizadas (com probabilidade insignificante de reorganização) tipicamente em algumas dezenas de segundos. De fato, o objetivo de design da Kaspa era que os tempos de confirmação fossem limitados apenas pela latência da rede - tão rápido quanto a informação pode viajar fisicamente pela Internet. A rede já entrega transações totalmente confirmadas em cerca de 10 segundos em média, e esse número diminui à medida que as taxas de bloco aumentam. Da perspectiva do usuário, isso significa que enviar valor via Kaspa parece quase um pagamento com cartão de crédito ou uma transferência em dinheiro - a liquidação é quase instantânea, mas com o benefício adicional de que é irreversível e sem confiança.

Alcançando a Taxa de Transferência na Velocidade da Luz

Uma maneira de apreciar o alinhamento da Kaspa com os princípios físicos é examinar seu tratamento da latência, o atraso de um lado do mundo para o outro. O tempo de ida e volta (RTT) da Internet global - essencialmente o tempo que um sinal leva para ir aos antípodas e voltar - está na ordem de 200 milissegundos (0,2 segundos) no melhor caso (limitado pela velocidade da luz em fibra e saltos de rede). Blockchains tradicionais como o Bitcoin operam ordens de magnitude mais lentas do que esse limite (600 segundos por bloco), então a latência da rede não é um fator importante em seu design; elas vivem em um regime de equilíbrio confortável e lento. Mas a Kaspa se aventurou ousadamente no regime onde os tempos de bloco estão na ordem da latência da rede - atualmente 100 milissegundos por bloco na nova atualização (10 BPS), o que é na verdade mais rápido do que a propagação unidirecional para o outro lado da Terra. Este é um limiar crítico. Mover de um tempo de bloco de 1 segundo para um tempo de bloco de 0,1 segundo não é apenas uma melhoria quantitativa de 10 vezes; é um salto qualitativo que exigiu um repensar do consenso.

Por quê? Se você tentar executar um consenso de cadeia única (linear) com blocos de 100ms em uma rede global, você teria um caos total - mal um nó ouviu falar de um bloco, e cinco outros já foram encontrados. O atraso de propagação significaria que a rede nunca está sincronizada; forks proliferariam e o consenso se desintegraria ou se centralizaria (apenas as conexões mais rápidas sempre venceriam). A Kaspa é o primeiro sistema de prova de trabalho a demonstrar consenso nesse regime sub-RTT, e pode fazê-lo precisamente porque seu GhostDAG multi-líder pode lidar com muitos blocos simultâneos de forma elegante. Como observou o desenvolvedor líder Michael Sutton durante a atualização Crescendo da Kaspa (que moveu a mainnet de 1 BPS para 10 BPS), "Aumentar a taxa de bloco para 10 por segundo, alcançado reduzindo o tempo de bloco para 100ms (< 200ms ≊ RTT global), só pode ser garantido com um protocolo de consenso que permita inerentemente o paralelismo... Atravessar o limiar RTT é, portanto, um salto qualitativo, não apenas quantitativo." Em outras palavras, o design da Kaspa está fundamentalmente alinhado com os limites físicos da transferência de informações - ele é estruturado para operar na velocidade máxima que as leis da física (velocidade da luz, largura de banda da rede) permitem, enquanto uma cadeia linear não pode cruzar esse limite com segurança sem sacrificar a segurança ou assumir um raio de rede menor.

Vale a pena enfatizar o quão notável isso é no contexto de sistemas distribuídos. A Kaspa alcança um consenso global e assíncrono com tempos de bloco menores do que os atrasos de comunicação global. E faz isso sem encolher a rede ou exigir uma configuração de confiança especial. A rede permanece vasta e sem permissão - os nós podem estar em qualquer lugar do mundo, conectados por links de Internet padrão - e, no entanto, a Kaspa produz e confirma blocos mais rápido do que qualquer cadeia única poderia imaginar nessas condições. O protocolo GhostDAG essencialmente permite o que a teoria clássica do consenso teria acreditado ser impossível sob uma regra estrita de cadeia mais longa: manter todos em acordo, apesar das constantes mini-forks (blocos paralelos). A ideia é que, ao permitir que essas forks existam e depois ordená-las probabilisticamente, você abraça o caos e o organiza, em vez de tentar impedi-lo completamente. O resultado é a máxima taxa de transferência.

Após a ativação do hard fork Crescendo, os desenvolvedores da Kaspa notaram que o sistema foi projetado de forma que, mesmo a 10 BPS, um supercomputador não era necessário para executar um nó. A implementação em Rust e as otimizações de protocolo garantem que um PC médio com uma conexão de internet doméstica possa acompanhar 10 blocos por segundo e milhares de transações por segundo. Isso demonstra uma ética de design focada na eficiência em todos os níveis - não apenas na taxa de transferência bruta, mas também no uso eficiente de recursos computacionais e largura de banda. Por exemplo, os blocos permanecem compactos, e a estrutura DAG é podada e gerenciada para que não se torne pesada. A Kaspa até inclui novas técnicas (como o futuro DAGKnight e estratégias de poda) para se adaptar às condições da rede e limitar o tamanho do estado. Todas essas escolhas refletem um minimalismo quase físico: eliminar o desperdício, seja ele poder de hashing desperdiçado, tempo desperdiçado ou armazenamento desperdiçado. Se a mineração de Bitcoin às vezes é criticada por produzir muito calor (energia desperdiçada por transação), a Kaspa reduz significativamente a energia por transação, aumentando a taxa de transferência e usando um algoritmo de hashing mais eficiente em termos energéticos (kHeavyHash). A equipe da Kaspa projetou explicitamente o kHeavyHash para ser compatível com mineração óptica e de recursos leves, o que significa que ele poderia potencialmente rodar em hardware especializado que usa muito menos eletricidade. Combinado com a política "sem blocos desperdiçados" do DAG, isso torna a Kaspa menos intensiva em energia do que outras redes PoW por transação ou por valor transferido. Simplificando, a Kaspa pode fazer mais com cada joule de energia que os mineradores investem nela - um testemunho de sua engenharia superior. Até mesmo observadores independentes notam essa eficiência: "O algoritmo KHeavyHash é projetado para otimizar o consumo de energia, tornando [a Kaspa] menos intensiva em recursos em comparação com... o Bitcoin." Podemos ver isso como uma melhoria na eficiência termodinâmica do sistema: uma porção maior da energia de entrada é convertida em transações seguras e finalizadas (trabalho útil) em vez de hashing desperdiçado ou tempo de espera.

Ao empurrar os limites físicos de forma responsável, a Kaspa se posiciona como uma rede monetária altamente eficiente termodinamicamente. Ela alinha a cadência de produção de blocos com a comunicação mais rápida possível, elimina o trabalho redundante e garante que cada bit de trabalho contribua para a ordenação das transações. Por analogia, se o Bitcoin é como um motor a vapor antigo que produz muito calor residual e funciona em baixa velocidade, a Kaspa é como uma turbina moderna operando perto de seu limite de eficiência teórico - extraindo o movimento mais útil (taxa de transferência de transações) possível de cada unidade de combustível (energia de hashing). As leis da física estabelecem um teto rígido, e a Kaspa está determinada a alcançar esse teto. Esse alinhamento com os "fluxos direcionais" da evolução tecnológica (mais saída para menos entrada) sugere que a Kaspa segue uma trajetória evolutiva que observamos em muitos outros sistemas - de processadores de núcleo único para múltiplos núcleos e processamento paralelo, de dial-up para internet de banda larga, de carruagens puxadas por cavalos para rodovias de várias pistas. Sistemas que aproveitam o paralelismo e reduzem a resistência interna inevitavelmente superam aqueles que permanecem presos a um único processo sequencial.

Menos Atrito, Melhor Retenção de Valor

As virtudes técnicas do design da Kaspa têm profundas implicações econômicas. Quando reduzimos a entropia e o atrito em um sistema monetário, criamos um ambiente mais hospitaleiro para que o valor resida e circule. Considere uma economia como um ecossistema vivo ou talvez uma rede elétrica: se a energia (ou dinheiro) pode fluir livremente onde é necessária com perdas mínimas, o sistema prospera e cresce. A rede de baixa latência e alta taxa de transferência da Kaspa significa que o valor pode ser trocado de forma rápida e barata por qualquer pessoa, em qualquer lugar, sem ser desviado por intermediários ou altos custos de espera. Essa propriedade atrai naturalmente o uso - os usuários preferirão um sistema onde seus pagamentos são confirmados em um segundo em vez de um onde esperam uma hora, especialmente quando a segurança é comparável. À medida que o uso aumenta, a liquidez e o capital gravitam em direção à rede, aumentando sua utilidade em um ciclo de feedback. A Economia 101 nos diz que, dadas duas opções, as pessoas escolherão aquela com os menores custos de transação (tudo o mais sendo igual), e o dinheiro fluirá pelo canal que oferece a menor impedância ao comércio. A Kaspa se apresenta como esse canal de baixa impedância: "mínimo trabalho dissipado, mínima impedância transacional, máxima clareza monetária", como um observador descreveu o ponto de convergência onde o capital fluirá. Com a Kaspa, as barreiras tradicionais - atrasos de confirmação, limites de taxa de transferência, altas taxas durante o congestionamento - são significativamente minimizadas, de modo que o "tubo" para a energia monetária é amplo e suave.

O Plano K, em uma entrevista sobre a economia da Kaspa, usou uma analogia biológica para descrever como o dinheiro eficiente direciona a energia: o bom dinheiro é como o sistema vascular de uma planta que canaliza nutrientes (energia) para as folhas fotossintetizantes (trabalho produtivo), em vez de permitir que os recursos sejam sugados por parasitas ou partes inativas. Nesta analogia, a Kaspa pode ser vista como uma forma de dinheiro de baixa entropia que incentiva o fluxo eficiente de energia. Sua velocidade e capacidade garantem que a energia econômica (valor) se mova para usos produtivos (transferências reais de bens e serviços) em vez de ser desperdiçada em atrasos ou arbitragem entre camadas. Enquanto isso, sua base de prova de trabalho impede o desvio de energia que ocorre com o "dinheiro fácil". Moedas fiduciárias, por exemplo, foram comparadas a uma videira parasita na analogia do Plano K - elas podem ser inflacionadas ou copiadas por autoridades centrais, efetivamente sugando energia da economia produtiva ao diluir o valor. A Kaspa, como o Bitcoin, se imuniza contra tal diluição, exigindo trabalho real para a criação de novas moedas e limitando estritamente o crescimento da oferta. Como observou o Plano K, "Ouro, Bitcoin e Kaspa são semelhantes a [hormônios] que não podem ser copiados, impedindo qualquer desvio de energia." Em termos mais simples, essas moedas fortes bloqueiam a energia que foi usada para produzi-las; elas oferecem um reservatório seguro para o valor econômico sem vazamento por desvalorização.

A Kaspa estende este princípio de dinheiro forte para o domínio da usabilidade diária. O Bitcoin provou que uma rede descentralizada pode armazenar valor com segurança (baixa entropia ao longo do tempo), mas a Kaspa também visa mover valor de forma eficiente (baixa entropia nas transações). Ao casar o custo infalsificável do Bitcoin com uma camada transacional sem atrito, a Kaspa se posiciona como uma solução completa para o dinheiro: um armazenamento de valor, um meio de troca e uma unidade de conta, tudo em um, sem os compromissos usuais. É instrutivo recordar por que historicamente o ouro precisava de um substituto (como papel-moeda ou moeda fiduciária) para as transações diárias - porque o ouro era pesado e lento para mover, introduzindo atrito. O Bitcoin, sendo lento e com taxa de transferência limitada, convidou de forma semelhante redes de Camada 2 ou moedas concorrentes para preencher a lacuna para pagamentos rápidos, essencialmente cedendo o papel de meio de troca para moedas "mais suaves". A Kaspa, por outro lado, é rápida e escalável o suficiente para não exigir uma rede monetária secundária para lidar com o volume. Ela pode ser tanto a camada de liquidação de alta integridade quanto a camada de transação de alta velocidade. Isso sugere um futuro onde a atividade econômica não precisará mudar constantemente entre uma "rede de armazenamento de valor" e uma "rede de pagamento" (com todo o atrito de troca e compromissos de segurança que isso acarreta) - em vez disso, uma única rede pode fazer tudo de forma eficiente. De fato, os proponentes argumentam que, como a Kaspa resolveu o trilema, "não há mais uma lacuna no mercado monetário que a Kaspa não preencha", eliminando a necessidade de armazenamentos base mais lentos como o Bitcoin ou alternativas mais rápidas, mas mais fracas. Se o Bitcoin permanece uma camada de liquidação de alto valor e a Kaspa mais para troca, ou se a Kaspa eventualmente absorve ambos os papéis, o mercado decidirá. Mas uma coisa é clara: sistemas que desperdiçam menos e entregam mais vencerão aqueles que não o fazem a longo prazo. Esta é a seleção natural aplicada aos sistemas monetários.

Menos atrito também significa que mineradores e usuários estão mais alinhados no ecossistema Kaspa. No Bitcoin, os usuários às vezes reclamam de pagar taxas altas durante o congestionamento (que, em última análise, vão para os mineradores), e os mineradores lidam com a variância e as perdas devido aos órfãos. Na Kaspa, a alta taxa de transferência mantém as taxas baixas (porque a capacidade é abundante), e o design sem órfãos significa que os mineradores não perdem recompensas devido à latência da rede. Os mineradores ainda ganham sua recompensa justa - de fato, a recompensa de bloco da Kaspa é distribuída por muito mais blocos por unidade de tempo, o que, paradoxalmente, torna o processo de mineração mais granular e justo (vários mineradores por segundo podem ganhar recompensas, em vez de um único vencedor a cada 10 minutos). Isso pode reduzir a variância da mineração e as pressões centralizadoras (porque no Bitcoin, um pool de mineração que encontra um bloco um pouco mais rápido ganha uma recompensa de 100% em 10 minutos, enquanto na Kaspa, muitos mineradores recebem uma recompensa menor a cada segundo - um sistema "multi-líder" onde a vantagem é média). Mais mineradores podem incluir blocos quase simultaneamente, o que poderia reduzir a tendência monopolista de um minerador dominar um determinado período de tempo. O "aumento da concorrência em cada rodada de latência" tem até implicações para a redução do MEV (valor extraível pelo minerador) e da manipulação - porque quando os blocos são paralelos, é muito mais difícil para um único ator controlar a ordenação das transações. De fato, o paralelismo da Kaspa adiciona um pouco de caos que promove a justiça: torna-se impossível aplicar certas explorações que exigem controle rigoroso sobre a ordenação, reduzindo assim a entropia dos resultados do mercado (preços de mercado e transações refletem a verdadeira oferta e demanda, não a interferência do minerador). Este é outro exemplo de como a abordagem da Kaspa tende a preservar o valor dentro do sistema - tornando o comportamento do sistema mais termodinamicamente irreversível, no sentido de que nenhum ator pode facilmente reverter ou reordenar transações para seu lucro, as mudanças de estado da rede (transações executadas) são autênticas e duráveis. Ela alinha os fluxos econômicos com uma inevitabilidade quase física: uma vez que algo acontece na Kaspa, está essencialmente feito e não pode ser facilmente desfeito ou fraudado.

De uma perspectiva macro, se considerarmos a competição global de moedas e redes como um cenário evolutivo, um sistema como a Kaspa que oferece baixa resistência e alta integridade tenderá a acumular "massa monetária". Com o tempo, a liquidez gera liquidez - os usuários vão para onde outros usuários e comerciantes estão. Se a Kaspa continuar a oferecer segurança semelhante ao Bitcoin com desempenho significativamente melhor, é razoável pensar que mais atividade econômica se moverá para a Kaspa. Já vimos historicamente que as moedas fiduciárias substituíram o ouro para transações devido ao seu menor atrito, embora o ouro seja um armazenamento de valor superior; e agora as criptomoedas desafiam as moedas fiduciárias combinando dureza com velocidade digital. A Kaspa pode ser vista como o próximo passo: combinando a dureza máxima do dinheiro PoW com a velocidade máxima das redes modernas. Na linguagem da física, a Kaspa poderia ser o "ponto final gravitacional" para a energia monetária - um atrator massivo que atrai capital porque representa um estado de energia potencial mínima (ou seja, você não consegue encontrar facilmente um sistema onde seu dinheiro seja mais seguro e fácil de usar ao mesmo tempo). Quando não há um caminho mais fácil (estado de energia mais baixo) para o valor fluir, você atingiu o equilíbrio, e a Kaspa visa ser esse ponto de equilíbrio para o dinheiro descentralizado.

Irreversibilidade e a Flecha do Tempo em Kaspa vs. Bitcoin

Um aspecto marcante dos sistemas de prova de trabalho é como eles estabelecem uma flecha do tempo. Cada bloco é um evento irreversível; uma vez que o trabalho é feito e o bloco aceito, desfazê-lo exigiria gastar uma quantidade equivalente (ou maior) de energia. Essa função unidirecional do trabalho dá às blockchains uma direção temporal: assim como a entropia na física, é fácil avançar (minerar novos blocos, aumentar a entropia), mas extremamente difícil retroceder (desfazer blocos, diminuir a entropia) sem intervenção externa. A blockchain do Bitcoin, protegida por energia, é frequentemente comparada à flecha do tempo - uma sequência de histórico cada vez mais "estabelecida". A Kaspa herda essa propriedade, mas a acelera. Como os blocos chegam tão rapidamente e o GhostDAG aprofunda rapidamente o histórico do livro-razão, a irreversibilidade das transações se intensifica mais rapidamente na Kaspa do que no Bitcoin. A probabilidade de reverter uma transação na Kaspa diminui exponencialmente a cada segundo que passa, à medida que múltiplos novos blocos cimentam a ordem. No Bitcoin, seis blocos (cerca de uma hora) são tipicamente referenciados para alta confiança; na Kaspa, um nível semelhante de segurança poderia ser alcançado em talvez uma dúzia de blocos, o que a 1 bloco/segundo era cerca de 12 segundos (e a 10 blocos/segundo, é um pouco mais de um segundo, embora outros fatores de latência entrem em jogo).

Isso significa que a finalidade do livro-razão da Kaspa se aproxima de algo muito próximo da irreversibilidade em tempo real. O comportamento do sistema reflete um processo termodinâmico irreversível que atinge muito rapidamente um ponto sem retorno. Por exemplo, se duas transações conflitantes (tentativas de gasto duplo) forem emitidas, a rápida inclusão e ordenação de blocos da Kaspa decidirá o vencedor e empilhará confirmações sobre ele em segundos, tornando a tentativa do perdedor de reverter cada vez mais fútil. No Bitcoin, esse período de incerteza (entropia) pode durar muitos minutos e, mesmo assim, pode ser explorado por um invasor com poder de hash suficiente em um estado de baixa entropia (antes que muitas confirmações se acumulem). A Kaspa reduz essa janela, tornando o custo de reverter o histórico extremamente alto quase imediatamente. Podemos ver isso como a Kaspa aumentando o gradiente termodinâmico que um invasor deve escalar - uma colina mais íngreme que fica mais íngreme mais rápido. Isso está novamente relacionado à eficiência: a rede não perde tempo convertendo poder de hash em segurança (ordem), então um invasor não tem o "luxo" de uma longa janela de vulnerabilidade para explorar. A entropia da incerteza é rapidamente expulsa do sistema, deixando um estado muito ordenado (transações confirmadas) que é estável.

Outra perspectiva é a do princípio de Landauer, um conceito na física que afirma que apagar um bit de informação tem um custo energético irredutível (dissipação de calor). Em blockchains, "apagar" uma transação (via uma reorganização que remove uma transação confirmada do histórico) é extremamente caro em energia - razão pela qual grandes reorganizações são inviáveis se mineradores honestos controlarem a maioria do poder de hash. A Kaspa garante que os bits de dados de transação sejam incorporados em muitos blocos (bits de informação) quase imediatamente, para que a informação crie raízes e se torne termodinamicamente cara para apagar. Essencialmente, a Kaspa alinha a teoria da informação com a termodinâmica: a informação (o estado do livro-razão) adquire permanência resistente à entropia rapidamente, enraizada por prova de trabalho. E como a Kaspa usa sua energia de entrada de forma mais eficiente (sem blocos desperdiçados, mais confirmações por unidade de tempo), ela, sem dúvida, alcança maior "irreversibilidade por unidade de energia" do que o Bitcoin. Cada joule de mineração na Kaspa contribui para a finalidade de muitas transações, enquanto no Bitcoin, cada joule garante menos transações (e alguns joules são gastos em blocos que podem nem mesmo contar).

A metáfora da flecha do tempo é apropriada: a flecha do Bitcoin avança lenta mas inexoravelmente, demorando mais para estabelecer firmemente o histórico, enquanto a flecha da Kaspa voa em alta velocidade, fixando rapidamente os eventos no tempo. Ambas as flechas apontam na mesma direção - imposta pela segunda lei da termodinâmica (consumo de energia) - mas a da Kaspa cobre mais distância (profundidade do livro-razão) por unidade de tempo. Isso não tem apenas vantagens práticas (experiência do usuário, taxa de transferência), mas indica filosoficamente que o design da Kaspa está em harmonia com a direção "natural" de sistemas complexos: em direção a mais ordem alcançada em menos tempo, gastando energia. Se o Bitcoin mostrou que energia + tempo = segurança, a Kaspa mostra que, com um design melhor, você pode alcançar segurança equivalente com a mesma energia em muito menos tempo, simplesmente eliminando ineficiências internas. Ela não viola nenhuma lei fundamental; ela apenas não desperdiça as oportunidades que o Bitcoin deixa na mesa.

Conclusão: Kaspa como a Fronteira Eficiente das Redes Monetárias

Ao examinar a Kaspa através das lentes duplas da física e da economia, vemos um tema emergente: os sistemas evoluem em direção à eficiência ótima no processamento de energia e informação. Na economia, o dinheiro evoluiu de commodities pesadas para ouro, para papel-moeda lastreado em ouro, para redes digitais - cada passo visando reduzir o atrito enquanto preserva a confiança e o valor. Na computação e redes, passamos do processamento serial para o paralelo, de atrasos analógicos para sinais quase na velocidade da luz. A Kaspa representa a convergência desses caminhos evolutivos no domínio do dinheiro descentralizado. Ela pega a dureza e a finalidade da prova de trabalho baseada em energia - o aspecto que torna o Bitcoin uma forma de "ouro digital" - e superalimenta a eficiência do sistema que usa essa energia. O resultado é uma rede que pode ser descrita como um motor de valor: ela converte energia elétrica (trabalho de hashing) em valor econômico digital (transações seguras e emissão de moedas) com desperdício mínimo, canalizando esse valor rapidamente para onde ele precisa ir.

Ao posicionar a Kaspa contra o Bitcoin, não se trata de rivalidade, mas de progresso na arquitetura descentralizada. O Bitcoin foi o protótipo que provou que uma abordagem termodinâmica para o dinheiro funcionava. A Kaspa é uma evolução que refina a arquitetura para minimizar o desperdício (entropia) e maximizar a taxa de transferência (trabalho útil) sem perder a essência do que tornou o Bitcoin grande (descentralização e segurança via prova de trabalho). Comparamos a Kaspa ao Bitcoin apenas porque ambos compartilham a base fundamental da PoW e uma política monetária sólida, diferindo principalmente no design estrutural. E essa diferença - um BlockDAG vs. uma blockchain - fez toda a diferença. O BlockDAG da Kaspa é uma solução natural para os gargalos do Bitcoin, quase óbvia em retrospecto: se uma pista é muito lenta, adicione mais pistas; se descartar blocos desperdiça energia, encontre uma maneira de mantê-los todos; se esperar pela sincronização global causa latência, permita alguma assincronia e depois resolva-a algoritmicamente. Essas são, em certo sentido, otimizações de bom senso, uma vez que a tecnologia permitiu sua implementação. A brilhante percepção do GhostDAG foi encontrar uma maneira de fazer muitos líderes (mineradores) trabalharem juntos ao mesmo tempo sem caos - como uma sinfonia bem orquestrada, em vez de uma performance solo. Isso mostra que a ordem pode emergir do caos aparente com as regras certas, ecoando como os sistemas físicos se auto-organizam quando as restrições são aplicadas sabiamente.

O resultado final das escolhas de design da Kaspa é um sistema que, segundo alguns, constitui uma culminação natural na computação de valor eficiente. É tão rápido quanto a física permite, tão seguro quanto a prova de trabalho pode ser, e tão descentralizado quanto uma rede globalmente inclusiva deveria ser. Poderíamos ir mais rápido ou ser mais eficientes sem quebrar o vínculo fundamental entre dinheiro e termodinâmica? Provavelmente não muito - não sem uma nova física ou comprometer a confiança. A Kaspa já visa 100 blocos por segundo no futuro, aproximando-se de um fluxo de blocos quase contínuo, e seus desenvolvedores estão integrando recursos adaptativos (como DAGKnight) que ajustam a velocidade de confirmação às condições. Estamos nos aproximando dos limites práticos da escalabilidade on-chain em um contexto descentralizado. Quaisquer ganhos significativos adicionais provavelmente exigiriam abordagens fundamentalmente diferentes (ou a aceitação da centralização). Nesse sentido, a Kaspa é a fronteira eficiente - você não consegue uma taxa de transferência significativamente maior ou menor latência em escala sem incorrer em mais desperdício ou risco do que a Kaspa. Ela encontrou um equilíbrio que usa os recursos de forma otimizada.

Para profissionais e pesquisadores de cripto experientes, a Kaspa oferece um estudo de caso fascinante onde os princípios da termodinâmica, teoria da informação e economia convergem. Ela valida a ideia de que uma rede financeira descentralizada pode ser analisada da mesma forma que um sistema físico - com entradas de energia, saídas de trabalho e ineficiências como entropia. Ao reduzir essas ineficiências, a Kaspa não apenas tem um desempenho melhor; ela cria fundamentalmente um sistema econômico mais sustentável e atraente. Um sistema com menos desperdício significa que o trabalho dos mineradores rende mais, as taxas dos usuários permanecem mais baixas e mais valor circula em vez de ser queimado em despesas gerais. Com o tempo, isso atrai mais participação, mais investimento e fortalece os efeitos de rede. É análogo a como um motor eficiente não apenas economiza combustível, mas permite novas capacidades - viagens mais longas, cargas mais pesadas - assim, uma blockchain eficiente permite mais atividade econômica e casos de uso que sufocariam uma cadeia mais lenta.

Em conclusão, a Kaspa pode ser vista como o culminar de mais de uma década de pesquisa sobre a escalabilidade da invenção de Nakamoto sem perder sua essência. Ela mostra que as leis da física e a economia sólida não são inimigas da descentralização, mas guias para melhorá-la. O sucesso da Kaspa significaria que o sistema monetário que segue mais fielmente o caminho de menor resistência e menor produção de entropia prevalecerá - um resultado altamente alinhado com a física. Em termos práticos, a Kaspa representa uma rede de alta taxa de transferência, baixo atrito e segura que poderia transportar o valor das nações dentro de um único protocolo, acessível a todos e limitada apenas pela velocidade da luz e pela honestidade da maioria. Se o Bitcoin abriu a porta para uma era financeira termodinâmica, a Kaspa acelera nela, tornando o fluxo de energia econômica tão eficiente quanto o fluxo de elétrons. Na grande narrativa da tecnologia e do dinheiro, a Kaspa se destaca como uma prova convincente de que a eficiência é o destino: dados dois sistemas, aquele que melhor minimizar o desperdício e maximizar o trabalho útil atrairá o futuro. E a Kaspa apresenta um argumento persuasivo e tecnicamente sólido de que é esse sistema - um salto evolutivo em direção a uma rede monetária sem atrito, que preserva o valor e, em última análise, mais alinhada com o ser humano.

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Capítulo 13: Ordenamento Kaspa vs. Bitcoin

Seleção e Ordenamento de Blocos: Cadeia Mais Pesada vs. Trabalho Azul

Regra da Cadeia Mais Pesada do Bitcoin - Seleção Sequencial

O mecanismo de consenso do Bitcoin opera em um princípio linear onde a rede mantém uma única cadeia de blocos. Quando os mineradores criam novos blocos simultaneamente, a rede se depara com uma escolha entre cadeias concorrentes. A regra da cadeia mais pesada resolve isso selecionando a cadeia com a maior prova de trabalho acumulada, escolhendo assim o caminho que representa o maior investimento computacional. Essa abordagem cria um cenário de "o vencedor leva tudo", onde apenas uma cadeia sobrevive enquanto todos os blocos concorrentes se tornam órfãos. Blocos órfãos, embora contenham transações válidas e representem trabalho computacional real, não contribuem para a segurança da rede ou para a capacidade de processamento de transações. Esse design garante uma ordenação clara, mas limita inerentemente a taxa de transferência, pois apenas um bloco pode ser aceito em cada nível de altura. Neste exemplo, você pode ver como os blocos são descartados pelo Bitcoin.

Seleção de Trabalho Azul da Kaspa - Integração Paralela

O protocolo GHOSTDAG da Kaspa estende essa abordagem operando dentro de uma estrutura de Grafo Acíclico Dirigido (DAG) onde múltiplos blocos podem coexistir e contribuir para a segurança da rede. Em vez de descartar blocos concorrentes, o GHOSTDAG os classifica como "azuis" (honestos, contribuindo para o consenso) ou "vermelhos" (potencialmente conflitantes, mas ainda retidos). A métrica de "trabalho azul" representa a prova de trabalho acumulada apenas de blocos azuis no DAG. Essa acumulação seletiva garante que apenas blocos válidos por consenso contribuam para o cálculo de segurança, enquanto preserva o trabalho e as transações de blocos vermelhos dentro da estrutura geral. Neste exemplo, você pode ver que o bloco que foi descartado pelo Bitcoin é incluído no DAG da Kaspa, mesmo quando k = 0.

Seleção de Pai e Formação da Cadeia Principal

Quando um novo bloco entra no DAG, o GHOSTDAG deve selecionar um "Pai Selecionado" entre vários candidatos possíveis. Esse processo de seleção examina o valor de "trabalho azul" de cada pai potencial e escolhe aquele com o maior valor acumulado de "trabalho azul" dos blocos honestos. Aqui está o bloco B, selecionando o melhor pai (o pai com mais trabalho) entre seus pais.

Este pai selecionado torna-se a base para estabelecer uma cadeia principal dentro do DAG. A cadeia principal fornece um mecanismo de ordenação determinística semelhante à cadeia linear do Bitcoin, mas opera no ambiente DAG mais complexo. Depois de selecionar o pai principal, o protocolo processa todos os blocos restantes no que é chamado de "Mergeset" - blocos que são incluídos no DAG, mas não foram escolhidos como o Pai Selecionado. Depois de selecionar um pai, podemos seguir os Pais Selecionados através do DAG; isso cria uma cadeia que você pode ver na imagem aqui.

Ordenação e Processamento de Transações

A cadeia principal criada pela seleção de "trabalho azul" serve como mecanismo de ordenação primário para o processamento de transações. As transações são processadas primeiro do Pai Selecionado, depois dos blocos Mergeset em uma ordem acordada por consenso. Isso cria uma sequência determinística que todos os nós podem reproduzir, garantindo uma ordenação consistente das transações em toda a rede.

Diferenças Arquitetônicas Fundamentais

Abordagem do Bitcoin: Cria uma única sequência linear onde cada bloco tem exatamente um pai. Conflitos resultam na exclusão permanente de blocos concorrentes, com apenas a cadeia vencedora contribuindo para a segurança da rede.

Abordagem da Kaspa: Mantém uma estrutura DAG onde os blocos podem ter múltiplos pais e filhos. Conflitos são resolvidos por meio de classificação, em vez de exclusão, permitindo que múltiplos blocos contribuam para a segurança da rede, mantendo o consenso por meio da cadeia principal.

Implicações para a Taxa de Transferência e Segurança

A abordagem linear do Bitcoin oferece fortes garantias de segurança, mas limita a taxa de transferência para cerca de um bloco a cada 10 minutos. O orfanato de blocos concorrentes representa um desperdício de recursos computacionais e uma perda de capacidade de transação.

O sistema de "trabalho azul" da Kaspa permite uma taxa de transferência muito maior, mantendo as propriedades de segurança. Ao preservar tanto os blocos azuis quanto os vermelhos no DAG, o sistema captura uma porção maior do trabalho computacional da rede e da capacidade de processamento de transações. A cadeia principal garante uma ordenação determinística, apesar da maior complexidade, permitindo a criação de blocos paralelos sem sacrificar a confiabilidade do consenso.

O rollback do Bitcoin em 2013: Uma lição sobre finalidade

Em março de 2013, a rede Bitcoin experimentou um evento crítico que contradizia seu princípio fundamental de que "a cadeia mais longa é a cadeia válida".

1. Uma divisão da cadeia: Um minerador usando a versão 0.8 do Bitcoin Core produziu um bloco incompatível com versões mais antigas (0.7). Isso causou uma divisão da cadeia (fork).
2. A coordenação social superou o protocolo: Embora a cadeia 0.8 tenha se tornado mais longa, os desenvolvedores principais e grandes pools de mineração coordenaram-se socialmente para abandonar essa cadeia e reverter para a cadeia 0.7, mais curta, mas compatível.
3. A finalidade foi quebrada: 24 blocos da cadeia 0.8 foram órfãos. As transações que eles continham, uma vez consideradas válidas, foram apagadas do histórico canônico do Bitcoin.

Este evento provou que o consenso do Bitcoin não é puramente determinístico e pode exigir intervenção humana. Na Kaspa, tais divisões são impossíveis. Todos os blocos, mesmo que minerados simultaneamente, são incluídos no DAG, e o GHOSTDAG seleciona um histórico ordenado de forma consistente e algorítmica. Não há necessidade de rollbacks ou coordenação social; a finalidade é determinística.

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Capítulo 14: A Visão da Kaspa para a Camada 2: ZK Rollups e Bridging

A necessidade de soluções de Camada 2

Embora a Kaspa ofereça uma escalabilidade impressionante em sua camada base (Camada 1), o futuro de aplicações descentralizadas complexas (DeFi, jogos, etc.) depende de soluções de Camada 2. Estas permitem que cálculos complexos sejam executados fora da cadeia principal, enquanto se beneficiam de sua segurança. A Kaspa se concentra em "ZK-Rollups Baseados", onde a Camada 1 (Kaspa) serve como camada de sequenciamento, disponibilidade de dados e liquidação.

O desafio: Prova no momento da inclusão vs. incerteza de execução

L1s paralelizadas como a Kaspa introduzem "incerteza de execução": as transações são incluídas no DAG antes que sua ordem global final seja determinada. Isso é uma vantagem para a resistência ao MEV, pois impede que os mineradores prevejam a sequência exata.

No entanto, isso cria um conflito com os ZK-Rollups, que, idealmente, exigiriam "prova no momento da inclusão". Para gerar uma prova ZK, o pré-estado deve ser conhecido e inequívoco. Mas na Kaspa, esse estado não é definido no momento da inclusão devido ao processamento paralelo.

A solução da Kaspa é optar pelo consenso multi-líder e sua incerteza de execução. Portanto, as provas ZK devem ser adiadas e enviadas para a L1 somente depois que a ordem das transações convergir e um estado claro for estabelecido. Isso introduz um novo desafio: e se a prova necessária nunca chegar?

Liquidação de Prova com Prazo Definido

O modelo proposto é a "liquidação de prova com prazo definido".

1. Os dados da transação são primeiro publicados na L1 (disponibilidade de dados).
2. A liquidação final de seus efeitos na L1 depende da submissão e verificação de uma prova ZK dentro de uma janela de tempo definida (T).
3. Se uma parte envolvida em uma operação falhar em fornecer sua prova dentro desse prazo, a operação falhará, com penalidades para garantir a responsabilidade.

Este modelo permite confirmações otimistas rápidas do lado do usuário, muito antes da liquidação final na L1, pois cada rollup tem um interesse direto em enviar sua prova para manter sua própria "vivacidade".

KIP-15 e Nós de Arquivo de Transações Aceitas (ATANs)

Um problema fundamental para as L2s na Kaspa é a poda. Como uma L2 pode se referir a dados de transação que foram podados da L1? As provas ZK são a solução de longo prazo, mas é necessária uma solução provisória.

Este é o propósito do KIP-15: introduzir os Nós de Arquivo de Transações Aceitas (ATANs). Um ATAN se posiciona entre um nó completo podado e um nó de arquivo completo.

• Ele não armazena dados completos da transação.
• Ele armazena os cabeçalhos da cadeia selecionada e os hashes de todas as transações.

Um hash de transação tem apenas 32 bytes, o que representa uma compressão massiva em comparação com a própria transação. Um ATAN pode armazenar anos de histórico de hashes de transações com requisitos de armazenamento razoáveis (estimado em cerca de 3-5 TB por ano em plena capacidade). Isso permite que uma L2 prove a existência e a ordem de qualquer transação passada sem a necessidade de um nó de arquivo completo, resolvendo assim o problema da disponibilidade de dados em um ambiente podado.

Design Canônico da Ponte L1<>L2

Para permitir que os fundos (KAS) fluam entre L1 e L2, é necessária uma "ponte canônica".

• Entrada (L1 para L2): Um usuário envia KAS para um endereço de delegação estático na L1. Essa operação é imediatamente validada pela L1, e os fundos ficam utilizáveis quase instantaneamente na L2.
• Saída (L2 para L1): Uma transação de saída requer autorização interna na L2. Sua validade deve ser confirmada na L1, enviando uma prova ZK.

Para isso, a Kaspa usa scripts de "delegação". Em vez de enviar fundos para o endereço de estado do rollup (que é dinâmico), os usuários enviam para endereços estáticos que delegam sua autorização de gasto para a prova ZK fornecida pelo rollup. Isso simplifica a experiência do usuário e o gerenciamento de fundos da ponte.

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Capítulo 15: A Rede Igra: Um Estudo de Caso do ZK Rollup Compatível com EVM da Kaspa

Visão Geral da Igra

A Rede Igra é um excelente exemplo prático da visão da Kaspa para a Camada 2. É um ZK rollup compatível com EVM que utiliza de forma única o BlockDAG da Kaspa como um sequenciador descentralizado e camada de liquidação.

Essa arquitetura visa combinar a segurança semelhante ao Bitcoin com a velocidade e versatilidade das cadeias programáveis modernas, resolvendo limitações críticas das soluções atuais da Camada 2.

Componentes Chave

• Camada Base (Kaspa): Serve como sequenciador descentralizado. A ordem das transações da Igra é fixada no BlockDAG da Kaspa por seus nós de mineração.
• Nó Igra: Mantém o estado completo da L2 e executa as transações EVM. Ele extrai as transações sequenciadas da L1 e as executa.
• Igra Relay / RPC: Fornece a ponte entre usuários e a rede. Ele expõe interfaces RPC padrão do Ethereum, permitindo que os usuários interajam com a Igra usando carteiras como a MetaMask.

Mecanismo de Bridging e Implantação

A Igra usa uma abordagem de bridging multifásica para seu token nativo, $iKAS, que é uma versão empacotada de KAS.

1. Fase 1 (Ponte da Comunidade): Inicialmente, o bridging depende de uma carteira multisig (m-de-n) controlada por signatários escolhidos pela comunidade. Este é um modelo de confiança semelhante ao usado para os fundos da comunidade de muitas criptomoedas. Para sacar fundos, os signatários são obrigados a processar solicitações, com salvaguardas para garantir uma transição para um sistema sem confiança.
2. Fase 2 (Ponte MPC/ZK): No futuro, esta ponte será substituída por uma solução sem confiança.
   • Ponte MPC (Computação Multi-Partidária): Usa técnicas criptográficas como FROST para permitir que um conjunto de validadores assine transações sem que nenhum deles possua a chave secreta completa. Isso permite o bridging sem permissão.
   • Ponte ZK: A solução definitiva. Um usuário pode enviar uma prova ZK para a L1 provando que queimou $iKAS na L2. Um script na L1 verificará essa prova e desbloqueará o valor correspondente de KAS.

A Testnet Caravel

A implantação da Igra é feita em estágios, começando com a testnet "Caravel". Este lançamento ocorre em várias fases:

1. Ativação: A rede é ativada na testnet da Kaspa.
2. Testadores da Comunidade: O software do nó é distribuído para um grupo limitado de testadores para aumentar gradualmente a atividade da rede.
3. Acesso Público: O software é disponibilizado publicamente, permitindo que qualquer pessoa execute um nó e participe.

Este cuidadoso processo de implantação é essencial, pois o Caravel traz o protocolo Ethereum completo para o consenso da Kaspa, que opera em velocidades ainda inexploradas no mundo EVM. Testes intensivos e várias iterações são necessários para garantir estabilidade e desempenho.

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Capítulo 16: Taxa de Transferência de Transações e Colisões no BlockDAG da Kaspa

O Desafio das Colisões de Transações

O que torna os DAGs incrivelmente rápidos é a capacidade de paralelizar: como os blocos criados em paralelo são todos considerados válidos, aumentar a taxa de blocos paralelos não prejudica a segurança. No entanto, surge uma pergunta: se criarmos 10 blocos por segundo, nossa taxa de transferência de transações é realmente 10 vezes maior?

Não exatamente. A nuance é que blocos paralelos podem conter a mesma transação, e não é justo contar a mesma transação várias vezes. Devemos estar interessados no TPS efetivo, ou seja, o número de transações únicas incluídas em média.

Análise de Seleção Aleatória

Assumindo que os mineradores escolhem as transações para incluir aleatoriamente (o que é uma aproximação razoável, como veremos), podemos analisar o TPS efetivo.

A análise matemática mostra que, mesmo no pior caso (onde a capacidade do bloco corresponde exatamente ao número de transações disponíveis no mempool), a rede inclui pelo menos (1 - 1/e) ≈ 62,3% de transações únicas. Este é um limite inferior; na prática, quando o mempool é maior que a capacidade do bloco, a eficiência tende a 100%.

O resultado é que o TPS efetivo aumenta quase linearmente com a taxa de blocos. Um aumento de 10x na taxa de blocos se traduz em um aumento de 8-9x no TPS efetivo, o que é uma melhoria significativa.

E os Mineradores Desonestos?

Pode-se temer que mineradores "gananciosos" tentem manipular a seleção de transações para maximizar seus lucros, por exemplo, escolhendo todos as mesmas transações de alta taxa, o que aumentaria as colisões e reduziria o TPS efetivo.

A teoria dos jogos nos mostra que essa não é uma estratégia ótima. A seleção aleatória é um "equilíbrio fraco". Isso significa que, se um único minerador se desviar dessa estratégia, ele pode obter uma pequena vantagem. No entanto, se muitos mineradores se desviarem e todos escolherem as mesmas transações de alta taxa, eles acabarão competindo diretamente pelas mesmas taxas, e seu lucro esperado diminuirá. No final, a estratégia mais racional para um minerador (que não pode prever o que os outros farão) é diversificar suas escolhas, o que se aproxima da seleção aleatória.

Soluções Potenciais para Altas Colisões

Se, na prática, uma alta taxa de colisão fosse observada, várias soluções poderiam ser implementadas:

1. Agrupamento de Transações: Os blocos poderiam ser obrigados a incluir apenas transações cujo hash correspondesse a certos dígitos do próprio hash do bloco. Isso dividiria as transações em "grupos", e os blocos competiriam apenas por transações no mesmo grupo.
2. Mecanismo de Leilão Monopolista: Um mecanismo em que os mineradores podem incluir quaisquer transações que desejarem, mas as taxas para todas as transações no bloco são definidas no nível da taxa mais baixa entre as transações incluídas. Isso incentiva os mineradores a incluir mais transações (para aumentar o volume) em vez de se concentrarem apenas naquelas que pagam mais, o que naturalmente incentiva a diversificação.

Em conclusão, embora as colisões de transações sejam uma consideração nos BlockDAGs, a arquitetura da Kaspa e a dinâmica da teoria dos jogos garantem que a taxa de transferência efetiva permaneça alta e se escale robustamente com a taxa de bloco.

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Capítulo 17: O Mercado de Taxas da Kaspa: Uma Perspectiva da Teoria dos Jogos

A Importância do Mercado de Taxas

O mercado de taxas de uma criptomoeda é extremamente importante para sua segurança a longo prazo. Uma vez que as recompensas de bloco se tornam insignificantes, as taxas de transação permanecem o principal subsídio para a segurança da rede. É, portanto, crucial entender a dinâmica do mercado de taxas que um protocolo induz.

Os Três Males do Mercado de Taxas do Bitcoin

O mercado de taxas do Bitcoin, devido ao seu consenso de "líder único por rodada", exibe propriedades que podem ser descritas como "três males":

1. Corrida para o fundo: Quando a rede não está congestionada, a demanda é menor que a oferta de espaço de bloco. Os usuários não têm incentivo para pagar taxas altas, pois suas transações serão incluídas de qualquer forma. As taxas tendem ao mínimo, o que pode tornar a mineração não lucrativa e ameaçar a segurança da rede.
2. Aberração de preço: Quando a rede está congestionada, um aumento muito pequeno nas taxas pode fazer com que uma transação passe de "nunca incluída" para "incluída no próximo bloco". O preço não reflete um serviço gradual.
3. Fome: Em uma rede congestionada, transações com taxas baixas podem ser perpetuamente excluídas, pois nunca conseguem superar as transações de alta taxa. Isso cria uma barreira de entrada e levanta questões sobre o ethos igualitário da blockchain.

Essas dinâmicas são uma consequência direta de um único minerador ganhar todo o pote a cada rodada.

Como o BlockDAG Multi-Líder da Kaspa Melhora o Mercado de Taxas

Na Kaspa, vários mineradores criam blocos em paralelo a cada rodada (multi-líderes). Se vários mineradores incluírem a mesma transação, eles compartilham a recompensa probabilisticamente. Isso muda radicalmente a dinâmica do jogo para mineradores e usuários.

• Contra a corrida para o fundo: Como os mineradores estão em concorrência, torna-se racional para eles incluir transações mesmo que a rede esteja apenas parcialmente utilizada, a fim de diversificar suas fontes de receita e evitar a concorrência direta. A análise mostra que o mercado de taxas é ativado assim que a rede atinge 1/k de sua capacidade (onde k é o número de líderes por rodada), em vez de 100% para o Bitcoin. Com 10 líderes por rodada, o mercado é ativado assim que 10% da capacidade é utilizada.
• Contra a fome e a aberração: Os mineradores têm um incentivo para incluir uma mistura de transações, incluindo as de taxas mais baixas. Nem sempre é ótimo lutar pelas poucas transações que pagam mais, pois a probabilidade de ganhar essas taxas é reduzida pela concorrência. Isso cria uma curva de serviço muito mais suave: um ligeiro aumento nas taxas leva a um ligeiro aumento na probabilidade de inclusão, em vez de uma mudança repentina. As transações com taxas baixas ainda têm uma chance (mesmo que pequena) de serem incluídas, o que evita a fome. Uma baixa probabilidade de inclusão em uma rodada se traduz em um tempo de espera médio razoável, em vez de uma espera infinita.

Em conclusão, a arquitetura multi-líder da Kaspa, uma consequência direta de seu BlockDAG de alta frequência, cria um mercado de taxas inerentemente mais saudável, estável e justo. Ao suavizar as dinâmicas extremas de "tudo ou nada" das blockchains de líder único, a Kaspa constrói uma base econômica mais robusta para sua segurança a longo prazo.

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Conclusão

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Apêndice A: Recursos Adicionais

Para aqueles que desejam aprofundar seu entendimento sobre a Kaspa, aqui está uma lista de recursos essenciais, que vão desde artigos introdutórios até artigos de pesquisa fundamentais.

Artigos para Iniciantes

• Kaspa 101: Um excelente ponto de partida para entender como o GHOSTDAG funciona. Leia aqui
• Escalando o Bitcoin com BlockDAG: Explica por que o BlockDAG é uma solução viável para as limitações do Bitcoin. Leia aqui
• Manual de Poda da Kaspa: Uma introdução ao mecanismo de poda da Kaspa. Leia aqui
• Kaspa GhostDAG 101 (Vídeo): Uma visão geral abrangente em vídeo dos conceitos técnicos. Assista aqui

Artigos de Pesquisa (Aprofundamento)

• PHANTOM e GHOSTDAG: O artigo acadêmico que lançou as bases para o consenso da Kaspa. Leia o PDF
• O Protocolo DAGKnight: O protocolo de consenso de próxima geração da Kaspa, projetado para finalidade rápida e resistência a ataques. Leia o PDF
• Prunality: O artigo que detalha a teoria por trás do mecanismo de poda da Kaspa. Leia o PDF
• Whitepaper do Bitcoin: O artigo original de Satoshi Nakamoto, para contexto histórico. Leia o PDF

Código e Desenvolvimento

• Rusty-Kaspa (Repositório Principal): O código-fonte do nó Kaspa, escrito em Rust. Ver no GitHub
• Propostas de Melhoria da Kaspa (KIPs): O repositório contendo todas as Propostas de Melhoria da Kaspa. Ver no GitHub

Comunidade e Discussão

• Discord: O principal local para discussões técnicas e comunitárias. Canais recomendados: #research-general, #development. Junte-se ao Discord
• Telegram (P&D): Um grupo onde desenvolvedores e pesquisadores colaboram. Junte-se no Telegram
• Fórum de Pesquisa: Para discussões aprofundadas sobre KIPs e novos conceitos técnicos. Visite o fórum

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Apêndice B: Análise Matemática de Colisões de Transações (Simplificado)

Este capítulo explora a questão do TPS (transações por segundo) efetivo em um BlockDAG. Quando múltiplos blocos são criados em paralelo, eles podem conter as mesmas transações, o que reduz a taxa de transferência única. A análise mostra que, mesmo com a seleção aleatória de transações pelos mineradores, a taxa de transferência efetiva permanece alta.

A ideia principal é que a probabilidade de dois mineradores escolherem a mesma transação diminui à medida que o pool de transações pendentes (mempool) aumenta. A análise matemática (usando teoria da probabilidade e séries de Taylor) mostra que, mesmo em um cenário onde a capacidade do bloco corresponde exatamente ao número de transações disponíveis, a rede inclui pelo menos (1 - 1/e) ≈ 62,3% de transações únicas. Este número representa um mínimo; na prática, a eficiência é muitas vezes muito maior.

Além disso, a teoria dos jogos sugere que os mineradores não têm um incentivo significativo para se desviar dessa seleção quase aleatória. Se todos os mineradores tentarem escolher as transações que pagam mais, eles acabam competindo pelas mesmas taxas, o que diminui seu lucro esperado. Uma estratégia de diversificação (seleção aleatória) é, portanto, um equilíbrio estável (um "equilíbrio fraco").

Em resumo, o paralelismo da Kaspa não prejudica significativamente a taxa de transferência efetiva, que aumenta quase linearmente com a taxa de blocos.

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Apêndice C: Análise Matemática do Mercado de Taxas (Simplificado)

Este capítulo analisa a dinâmica do mercado de taxas usando a teoria dos jogos, comparando o modelo de "líder único" do Bitcoin com o modelo de "multi-líderes" da Kaspa.

Os Três Males do Mercado de Taxas do Bitcoin:

1. Corrida para o fundo: Quando a rede não está congestionada, os usuários não têm incentivo para pagar taxas altas, pois suas transações serão incluídas de qualquer maneira. As taxas tendem ao mínimo, o que ameaça a segurança da rede a longo prazo.
2. Aberração de preço: Quando a rede está congestionada, um aumento muito pequeno nas taxas pode fazer com que uma transação passe de "nunca incluída" para "incluída no próximo bloco". O preço não reflete um serviço gradual.
3. Fome: Em uma rede congestionada, transações com taxas baixas podem ser perpetuamente excluídas, criando uma barreira de entrada para usuários menos afortunados.

Como o BlockDAG da Kaspa resolve esses problemas:

Na Kaspa, vários mineradores criam blocos em paralelo (multi-líderes). Se vários mineradores incluírem a mesma transação, eles compartilham a recompensa (probabilisticamente). Isso muda radicalmente a dinâmica:

• Contra a corrida para o fundo: Como os mineradores estão em concorrência, torna-se racional incluir transações mesmo que a rede esteja apenas parcialmente utilizada. A análise mostra que o mercado de taxas é ativado assim que a rede atinge 1/k de sua capacidade (onde k é o número de líderes por rodada), em vez de 100% para o Bitcoin. Com 10 líderes por rodada, o mercado é ativado assim que 10% da capacidade é utilizada.
• Contra a fome e a aberração: Os mineradores têm um incentivo para incluir uma mistura de transações, incluindo as de taxas mais baixas. Nem sempre é ótimo lutar pelas poucas transações que pagam mais, pois a probabilidade de ganhar essas taxas é reduzida pela concorrência. Isso cria uma curva de serviço mais suave: um ligeiro aumento nas taxas leva a um ligeiro aumento na probabilidade de inclusão, em vez de uma mudança repentina. As transações com taxas baixas ainda têm uma chance de serem incluídas, o que evita a fome.

Em conclusão, a arquitetura multi-líder da Kaspa cria um mercado de taxas mais saudável, estável e justo, o que é essencial para a segurança e viabilidade a longo prazo do protocolo.