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Organização de redes P2P

Uma das maneiras que um sistema de informações pode estruturar sua comunicação é na forma conhecida como P2P. Nesta forma existem os nodos de rede que são pontos de conexões responsáveis por transmitir informações em seu poder através da rede.

Qual organização é assumida pelas conexões P2P dos nodos nas blockchains é importantíssima, pois ela define a robustez da blockchain, no que se refere à sua segurança e corruptibilidade, conforme será explicado a seguir onde discorreremos sobre as três estruturas P2P mais usadas.

Rede centralizada

Pode-se entender como uma rede centralizada, por exemplo, a forma com que os bancos gerenciam seus dados.

Se um cliente quer passar uma quantia para outro cliente essa transação tem que passar, ser aprovada e encaminhada pelo banco que está no centro de todo e qualquer fluxo de informações de seu próprio sistema. A Figura 1 ilustra essa estrutura e explicita que só há um nó de rede nessa configuração (o circulo grande no centro) conectando-se aos usuários. O fato de bancos terem uma rede centralizada implica que apenas eles têm uma cópia de todos os dados, e se esses dados forem corrompidos, incluindo backups, por qualquer sorte de desastre de seja, muitos estariam em apuros. No ponto de vista dos clientes, além do risco da perda de dados existe a possibilidade, embora improvável, de haver uma manipulação dos dados por parte dos bancos ou de terceiros, como governos.

Figura 1: Esquema de uma rede centralizada

Uma blockchain mantida por uma rede centralizada não é considerada invulnerável pois apesar das características discutidas anteriormente, no caso centralizado, não haveria tanta redundância de cópias de todo o registro (pois os usuários/clientes não teriam uma cópia do registro). Vale notar aqui que não necessariamente um banco, empresa ou governo, tem que usar uma blockchain em seu sistema para que a organização do seu trafego de informações seja de uma rede centralizada. Tampouco que deveriam adotar uma blockchain para armazenar seus dados.

Rede descentralizada

No caso descentralizado, em uma blockchain, todos os nodos têm uma cópia, um backup, de todas as transações realizadas até o momento. A Figura 2 representa uma rede descentralizada, nela o tamanho dos círculos representa a quantidade de transações esperando serem gravadas em um bloco. Se o backup das transações de um ou mais nodo for deletado ou corrompido, por qualquer motivo que seja, haverá uma discrepância na informação que o nó afetado comunicará aos demais e então os arquivos originais serão baixados novamente pelo nó afetado.

Figura 2: Esquema de uma rede descentralizada

A maioria das blockchains úteis ao usuário que quiser usar a rede como sistema financeiro têm uma rede descentralizada, e o grande atrativo desta configuração de rede é a imutabilidade das informações armazenadas nela pelo fato de que estão sempre se conferindo.

Observe, pela Figura 2, que, embora improvável, não necessariamente o maior nó de rede, com mais transações esperando serem gravadas em um bloco, teria maior quantidade de conexões P2P com outros nodos. Note que um usuário que fazer uma transação numa blockchain descentralizada também não precisaria, inclusive, fazer de seu computador, ou dispositivo móvel, um nó de rede. Bastaria ter uma Carteira; que a carteira envia a transação para um nó de rede.

Rede distribuída

Como o nome diz, e a Figura 3 corrobora, é uma configuração de rede P2P em que todos os nodos trocam informações com todos outros tal que os dados das transações esperando serem gravadas em um bloco estejam perfeitamente "distribuídos". Por este motivo todos os círculos têm o mesmo tamanho na ilustração.

Figura 3: Esquema de uma rede distribuída

Aqui, assim como na rede descentralizada, em uma blockchain, todos os nodos têm uma cópia de todas transações como medida de segurança por redundância, com a diferença que esta configuração tem a vantagem de resolver mais rápido problemas de conflito (de uma transação já existente ser duplicada, por exemplo), que a torna capaz de processar transações mais rapidamente do que na rede descentralizada.

A configuração "distribuída" de uma rede P2P é capaz de processar mais transações por segundo, em relação a uma rede descentralizada, por causa das transações em espera a serem gravadas em um bloco estarem distribuídas entre todos os nodos. Na rede descentralizada, o fato de alguns nodos não terem as mesmas transações em espera que outros nós de rede, pode ser entendido como um gargalo na propagação de uma transação através da rede.

Uma rede distribuída, no entanto, consome muito mais largura de banda, tanto para quem manda como para quem recebe. Isto previne que essa rede seja assumida como a melhor opção para um sistema dedicado a usuários comuns, como no caso do Bitcoin. Ela é adequada para grandes corporações que desejem otimizar o fluxo de dinheiro e de informações entre e dentro de si.