Uma das maiores diferenças entre Blockchain e Tangle é a capacidade de armazena- mento de dados. A tecnologia Blockchain destina-se a oferecer armazenamento seguro para quantidades limitadas de dados. Porém, os sistemas de IoT criam grandes quantidades de dados para analisar e armazenar, e a maioria dos Blockchains existentes simplesmente não conseguem lidar com essa quantidade de carga.
Pode-se argumentar que a filosofia do Blockchain é incompatível com o design de IoT,
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e que o Tangle oferece uma solução melhor graças à sua mineração, já que com o IOTA, todas as transações exigem que o usuário verifique duas outras transações aleatórias, criando um livro contábil que reduz a necessidade de mineração e, teoricamente, remove quaisquer taxas. Isso torna uma infraestrutura útil para dispositivos IoT que exigem micro e nano transações para processar dados, sem elevar as despesas gerais.
Nesse sentido, a arquitetura Tangle exibe vantagens notáveis sobre Blockchain. O processamento de transações em Blockchain significa que tamanhos e volumes de blocos muito maiores demoram significativamente mais tempo para serem processados, uma vez que devem ser completamente verificados para serem anexados à cadeia. Nos items a seguir, são descritas as principais vantagens do Tangle, no contexto do IoT.
4.9.1 Descentralização do controle
Argumenta-se que Bitcoin apresenta indícios de centralização do poder de processa- mento de novas transações, ou seja, dos mineradores. Na Figura 24 a seguir nota-se que 6 Mining Pools27 ou agrupamentos de mineradores, são responsáveis por mais de 75% dos blocos minados. Dados obtidos no dia 29/04/201828 .
Figura 24 – Representação dos blocos do Bitcoin por Mining Pools.
Fonte: (COIN, 2018)
Das Mining Pools mostradas na Tabela 5, a única que não esta localizada na China é a Slush Pool da República Tcheca (COIN, 2018). Portanto, embora um dos principais valores
27Mining Poolsao cluster ou agrupamentos de mineradores. Quanto maior o poder de processamento, maior a
chance de minerar uma moeda
Tabela 5 – Tabela mostrando a representação dos principais blocos do Bitcoin no dia 29/04/2018.
Mining Pool Percentual
BTC.com 23,61% BTC.top 14,58% AntPool 11,11% F2Pool 11,11% ViaBTC 9,72% Slush Pool 5,56% Fonte: Adaptado de (COIN, 2018)
do Bitcoin (Blockchain de uma forma geral) seja a descentralização, é notória que esse não é o caso da mineração do Bitcoin. Mas ainda há outro problema, se um único minerador ou grupo coletivo de mineradores (como as Mining Pools) fosse capaz de responder por 51% do poder total de hashing da rede, esses mineradores poderiam exercer poder significativo sobre todo o Blockchain. Isso será explicado mais detalhadamente na próxima seção 4.9.1.1.
Em comparação, não há "mineração"separada no IOTA. Não existem diferentes tipos de usuários, se um usuário fizer uma transação, necessariamente, irá valida duas transações anteriores. Assim, ao participar da rede, ele a acelera. Como resultado, cada usuário pode ser visto como um "minerador"independente.
4.9.1.1 Ataque de 51% do controle
O registro de todas as transações anteriores com Bitcoin, que são armazenadas no Block- chain, não são armazenadas em nenhum servidor central. O Blockchain é armazenado em vários "pools"e é continuamente verificado. Periodicamente, um Mining Pool vai minerar um bloco que não faz parte do Blockchain convencional29. Quando o bloco órfão é validado contra o Blockchain pré-existente, ele será descoberto e jogado fora do Blockchain. O diagrama da figura 25 abaixo mostra esse processo (HRUSKA, 2016).
Quando dois ou mais Blockchains são apresentados para validação, o protocolo Bitcoin declara que o Blockchain válido é o Blockchain mais trabalhado. Essa é a falha na armadura do Bitcoin - qualquer invasor que possa responder por 51% do poder total de hashing da rede pode criar seu próprio Blockchain e despejar trabalho nele mais rápido do que as atualizações principais do Blockchain. Um dos principais problemas com isso é que a rede de 51% pode gastar duas moedas simplesmente removendo as transações de sua própria Blockchain depois de gastá-las (retornando as moedas para a carteira do usuário original). Um pool de mineração com controle de 51% da taxa de hash da rede pode tornar determinados endereços não substituíveis, rejeitando transações destinadas a esses endereços. Ele pode expulsar outros grupos recusando-
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Figura 25 – Diagrama esquemático mostrando blocos roxos como blocos órfãos, enquanto os blocos pretos fazem parte do Blockchain validado.
Fonte: (HRUSKA, 2016)
se a incorporar seus dados, tornando órfãos seus blocos (HRUSKA, 2016). 4.9.2 Capacidade de conduzir micro-pagamentos
Embora a segurança e transparência fornecida pela tecnologia de Blockchain possua um valor óbvio, também é bastante caro. O sistema deve permanecer descentralizado para que essa características permaneçam intactas. O custo de operação de um nó completo aumenta à medida que mais transações são processadas na rede. Por exemplo, os pagamentos de Bitcoins eram muito mais baratos no passado porque a demanda por espaço em bloco era muito menor. Os usuários agora estão essencialmente fazendo lances para o direito de ter suas transações incluídas no próximo bloco. Transferências e pagamentos de grande valor tenderão a superar os paga- mentos cotidianos de menor valor, como a compra de uma xícara de café. Em contrapartida, os recursos exclusivos do Tangle tornam a IOTA mais adequada do que qualquer outra criptomoeda para micro-pagamentos e nano-pagamentos associados a comunicações machine-to-machine, incluindo comunicações entre dispositivos pessoais conectados via internet. No IOTA não há taxas de transação. É possível fazer uma transferência de apenas 1 IOTA. O desenvolvimento de um sistema de micro-pagamentos no setor de IoT tende a aumentar cada vez mais. Além disso, não é fácil se livrar das taxas na infraestrutura de Blockchain, já que elas servem como um incentivo para os criadores de blocos. Isso leva a outro problema com a tecnologia de crip- tomoeda existente, ou seja, a natureza heterogênea do sistema. Existem dois tipos distintos de participantes no sistema, aqueles que emitem transações e aqueles que aprovam transações. A concepção deste sistema cria uma discriminação inevitável de alguns participantes, o que, por sua vez, cria conflitos que fazem com que todos os elementos gastem recursos na resolução de conflitos. As questões acima mencionadas justificam uma busca por soluções essencialmente diferentes da tecnologia Blockchain, a base para o Bitcoin e muitas outras criptomoedas (POPOV, 2017).
Enquanto o suprimento final de Bitcoin é de 21 milhões BTC. O suprimento final do IOTA é de 2,79 milhões de GIOTAS. 1 IOTA é a menor parte divisível desta criptomoeda. Por
exemplo, é possível possuir 0,0000001 Bitcoin30. Com o IOTA, a menor unidade é 1 IOTA. Como o IOTA usa o sistema SI de medição, temos as seguintes opções de medições do IOTA:
• IOTA= 2.779.530.283.277.761 ( 2.7 Quadrilhões) • KIOTA = 2.779.530.283.277 (2.7 Trilhões) • MIOTA = 2.779.530.283 (2.7 Bilhões ) • GIOTA = 2.779.530 (2.7 Milhões ) • TIOTA = 2779 (2.7 Mil)
Geralmente, as moedas do IOTA são trocadas numa escala de MIOTAS, ou 1 Milhão de IOTAs.
A menor unidade de medida Bitcoins é chamada de Satoshi e o suprimento de Bitcoins é composto de mais de 2,1 quatrilhões deles. Assim, com uma pequena diferença de cerca de 0,6 quatrilhão, o suprimento da IOTA não parece tão melhor. O suprimento total de Ethereum, por outro lado, parece ser o mais abundante. No momento, existem 95 milhões de ETH e a menor unidade de Ethereum é conhecida como wei. Hoje existem 95 septillion wei. O que se trata de uma oferta verdadeiramente massiva (GAL, 2018).
Entretanto para entender a Capacidade de rede da IOTA, precisamos entender o TPS (transações por segundo). O TPS é muito importante, pois ilustra a capacidade da rede. Em um dia normal, uma empresa como a PayPal processará 115 transações por segundo, o que não é nada comparado às 3.000 a 4.000 transações da Visa por segundo. De forma analoga, Bitcoin pode lidar com 3 a 5 transações por segundo. Enquanto Ethereum calcula em média, 15 transações por segundo. Já IOTA possui atualmente uma taxa de transferência de 1.000 transações por segundo. No entanto, devido ao design da rede em que quanto mais usuários fazem transações, mais rápida a rede se torna, os únicos limites teóricos das transações por segundo da IOTA são ditados pela largura de banda (GAL, 2018).
Portanto, a capacidade da rede Tangle com sua crescente TPS proporciona ao IOTA vantagens para realizar micro-pagamentos.
4.9.3 Criptografia resistente à computação quântica
Computadores quânticos representam uma grande ameaça ao sistema de criptografia assimétrica usado para proteger a maioria dos dados eletrônicos, incluindo Blockchain. Este sistema depende de quebra-cabeças computacionais que demoram muito para um computador clássico resolver. A única maneira de quebrar essa criptografia é através da "forca bruta". Tal cálculo leva muito tempo para um computador clássico, mas será instantâneo para um
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grande computador quântico universal - mesmo contra Blockchain. O IOTA usa algoritmos criptográficos que oferecem resistência à computação quântica, ou seja, que são imunes a esse ataque de "força bruta"(ao contrário dos projetos atuais de Blockchain). Além disso, o Tangle diminui o impacto de um ataque com computação quântica em 1 milhão de vezes (POPOV, 2017). Consequências da computação quântica serão abordadas na seção 4.10.