Porquê os Números de TPS da Blockchain Frequentemente Colapsam no Mundo Real

Os números de transações por segundo (TPS) da blockchain são frequentemente tratados como um indicador de desempenho, mas não contam a história completa sobre se uma rede pode escalar na prática.

Carter Feldman, fundador do Psy Protocol e ex-hacker, disse ao Cointelegraph que os números de TPS são frequentemente enganadores porque ignoram como as transações são realmente verificadas e retransmitidas através de sistemas descentralizados.

"Muitos testes de benchmarking pré-mainnet, testnet ou isolados medem TPS com apenas um nó em execução. Nesse ponto, pode-se muito bem chamar o Instagram de uma blockchain que pode atingir 1 bilhão de TPS porque tem uma autoridade central a validar cada chamada de API", disse Feldman.

Parte do problema é como a maioria das blockchains são projetadas. Quanto mais rápido tentam ir, mais pesada é a carga em cada nó e mais difícil se torna a descentralização. Essa carga pode ser reduzida ao separar a execução da transação da verificação.

Os números de TPS ignoram o custo da descentralização

TPS é um benchmark válido para o desempenho da blockchain. Se uma rede tem TPS mais elevado, pode lidar com mais uso real.

Mas Feldman argumentou que a maioria dos números de TPS de destaque representam configurações ideais que não se traduzem em rendimento do mundo real. Os números impressionantes não mostram como o sistema funciona sob condições descentralizadas.

"O TPS de uma máquina virtual ou de um único nó não é uma medida do desempenho real da mainnet de uma blockchain", disse Feldman.

Cada nó completo numa blockchain deve verificar se as transações seguem as regras do protocolo. Se um nó aceitar uma transação inválida, outros devem rejeitá-la. É isso que faz um ledger distribuido descentralizado funcionar.

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O desempenho da blockchain considera a rapidez com que uma máquina virtual executa transações. Mas largura de banda, latência e topologia de rede importam no mundo real. Portanto, o desempenho também depende de como as transações são recebidas e verificadas por outros nós através da rede.

Como resultado, os números de TPS publicados em white papers muitas vezes divergem do desempenho da mainnet. Benchmarks que isolam a execução dos custos de retransmissão e verificação medem algo mais próximo da velocidade da máquina virtual do que da escalabilidade da blockchain.

A EOS, uma rede na qual Feldman foi um antigo produtor de blocos, quebrou recordes de ofertas iniciais de moedas em 2018. O seu white paper sugeria uma escala teórica de cerca de 1 milhão de TPS. Isso continua a ser um número impressionante mesmo pelos padrões de 2026.

A EOS nunca atingiu o seu objetivo teórico de TPS. Relatórios anteriores afirmavam que poderia atingir 4.000 transações em configurações favoráveis. No entanto, pesquisas realizadas por testadores de blockchain na Whiteblock descobriram que, em condições de rede realistas, o rendimento caiu para aproximadamente 50 TPS.

Em 2023, a Jump Crypto demonstrou que o seu cliente validador Solana, Firedancer, alcançou o que a EOS não conseguiu ao testar 1 milhão de TPS. O cliente tem sido implementado desde então, com muitos validadores a executar uma versão híbrida conhecida como Frankendancer. A Solana em condições reais hoje normalmente processa cerca de 3.000-4.000 TPS. Aproximadamente 40% dessas transações são transações sem voto, que refletem melhor a atividade real do utilizador.

Quebrar o problema de escalabilidade linear

O rendimento da blockchain geralmente escala linearmente com a carga de trabalho. Mais transações refletem mais atividade, mas também significa que os nós recebem e verificam mais dados.

Cada transação adicional adiciona carga computacional. Em algum ponto, limites de largura de banda, restrições de hardware e atrasos de sincronização tornam aumentos adicionais insustentáveis sem sacrificar a descentralização.

Feldman disse que superar essa restrição requer repensar como a validade é provada, o que pode ser feito através da tecnologia de conhecimento zero (ZK). ZK é uma forma de provar que um lote de transações foi processado corretamente sem fazer cada nó executar essas transações novamente. Como permite que a validade seja provada sem revelar todos os dados subjacentes, ZK é frequentemente promovido como uma solução para problemas de privacidade.

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Feldman argumenta que também pode aliviar a carga de escalabilidade através de Provas de conhecimento zero recursivas. Em termos simples, isso refere-se a provas que verificam outras provas.

"Acontece que pode pegar em duas Provas de conhecimento zero e gerar uma Prova de conhecimento zero que prova que ambas essas provas estão corretas", disse Feldman. "Portanto, pode pegar em duas provas e transformá-las numa prova."

"Digamos que começamos com transações de 16 utilizadores. Podemos pegar essas 16 e transformá-las em oito provas, depois podemos pegar as oito provas e transformá-las em quatro provas", explicou Feldman enquanto partilhava um gráfico de uma árvore de provas onde múltiplas provas se tornam, em última análise, uma.

Em designs tradicionais de blockchain, aumentar o TPS eleva os requisitos de verificação e largura de banda para cada nó. Feldman argumenta que com um design baseado em provas, o rendimento pode aumentar sem aumentar proporcionalmente os custos de verificação por nó.

Isso não significa que o ZK elimine completamente as compensações de escalabilidade. Gerar provas pode ser computacionalmente intensivo e pode exigir infraestrutura especializada. Embora a verificação se torne barata para nós comuns, a carga muda para provadores que devem realizar trabalho criptográfico pesado. Adaptar a verificação baseada em provas a arquiteturas de blockchain existentes também é complexo, o que ajuda a explicar por que a maioria das redes principais ainda depende de modelos de execução tradicionais.

Desempenho além do rendimento bruto

TPS não é inútil, mas é condicional. De acordo com Feldman, os números de rendimento bruto são menos significativos do que sinais económicos como taxas de transação, que fornecem um indicador mais claro da saúde e procura da rede.

"Eu argumentaria que TPS é o segundo benchmark do desempenho de uma blockchain, mas apenas se for medido num ambiente de produção ou num ambiente onde as transações não são apenas processadas, mas também retransmitidas e verificadas por outros nós", disse ele.

O design dominante e existente da blockchain também influenciou investimentos. Aqueles modelados em torno de execução sequencial não podem facilmente adicionar verificação baseada em provas sem redesenhar como as transações são processadas.

"No início, era quase impossível angariar dinheiro para qualquer coisa que não fosse um ZK EVM [Ethereum Virtual Machine]", disse Feldman, explicando os antigos problemas de financiamento do Psy Protocol.

"A razão pela qual as pessoas não queriam financiá-lo no início é que demorava algum tempo", acrescentou. "Não se pode simplesmente fazer fork de EVMs ou do seu armazenamento de estado porque tudo é feito de forma completamente diferente."

Na maioria das blockchains, TPS mais elevado significa mais trabalho para cada nó. Um número de destaque sozinho não mostra se essa carga de trabalho é sustentável.

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