A inovação tecnológica central da Conflux (Tree-Graph) reside na sua estrutura de ledger Tree-Graph e no algoritmo de consenso GHAST.

Segue-se uma análise detalhada dos seus princípios técnicos: ⬇️⬇️

I. Problema central: Gargalo de desempenho das blockchains tradicionais
As blockchains tradicionais (como Bitcoin e Ethereum) adotam uma estrutura de cadeia, onde os blocos devem ser encadeados numa única fila. Este design apresenta dois problemas fundamentais:
Desperdício de recursos: Quando ocorre uma bifurcação na rede, o sistema só pode escolher uma das cadeias, sendo os restantes blocos da bifurcação (chamados "blocos órfãos") completamente descartados. Estes blocos descartados não contribuem nem para a segurança do sistema, nem para o aumento do débito.

Desempenho limitado: Como o processamento de blocos é apenas linear, o débito do sistema é severamente restringido. O Bitcoin processa no máximo 7 transações por segundo, e a Ethereum cerca de 30-40, muito longe dos requisitos para aplicações comerciais de grande escala.

II. Design inovador da estrutura Tree-Graph
A Conflux quebrou o paradigma de que "os blocos têm de ser encadeados numa única fila" e propôs criativamente a estrutura Tree-Graph — um ledger híbrido que combina características de árvore e de grafo.

2.1 Dois tipos de ponteiros: arestas pai e arestas de referência
A inovação da Conflux reside em cada bloco conter dois tipos diferentes de ponteiros:

Aresta pai: Aponta para o bloco pai do bloco atual. Cada bloco tem apenas uma aresta pai. Todos os blocos ligam-se através de arestas pai, formando uma estrutura de árvore.

Arestas de referência: Apontam para outros blocos históricos, expressando relações de "acontece-antes" (happens-before) entre blocos. Um bloco pode referenciar vários outros blocos, expandindo a estrutura de árvore para uma estrutura de grafo.

A beleza deste design é: Se olharmos apenas para as arestas pai, o ledger tem a estrutura de uma árvore; se olharmos simultaneamente para as arestas pai e de referência, o ledger tem a estrutura de um grafo. Por isso se chama Tree-Graph, significando "uma árvore contida num grafo".

2.2 Criação paralela de blocos: Aproveitar ao máximo os recursos da rede
Nas estruturas de cadeia tradicionais, os mineradores precisam de conhecer o bloco anterior antes de gerar o seguinte, o que faz com que a velocidade de criação de blocos esteja limitada pelo atraso de propagação na rede. A Conflux permite que diferentes nós criem blocos concorrentemente, aproveitando ao máximo a largura de banda e os recursos computacionais da rede.

Isto significa que, mesmo que vários mineradores criem blocos ao mesmo tempo, esses blocos não são descartados, mas sim todos incorporados na estrutura Tree-Graph para processamento. Todos os blocos no sistema contribuem para o débito, ao contrário do Bitcoin, que desperdiça grande poder computacional em blocos órfãos.

III. Algoritmo de consenso GHAST: Obter uma ordenação total dos blocos
Embora a estrutura Tree-Graph permita a criação paralela de blocos, também introduz um novo problema: como determinar a ordem global destes blocos paralelos? A Conflux resolve isto através do algoritmo GHAST (Greedy Heaviest-Adaptive SubTree).

3.1 Escolha da Cadeia Principal (Pivot Chain)
O algoritmo GHAST utiliza a regra da subárvore mais pesada para determinar a cadeia principal:

A partir do bloco génesis, o sistema seleciona iterativamente o bloco filho que tem a maior subárvore (incluindo o próprio bloco e todos os seus descendentes) como o próximo bloco na cadeia principal.

Esta regra difere da "regra da cadeia mais longa" do Bitcoin. A cadeia mais longa considera apenas o comprimento da cadeia, enquanto a subárvore mais pesada considera o número total de blocos na subárvore, sendo assim mais robusta e resistente a ataques de vivacidade.

3.2 Mecanismo de Epoch: Mapear o DAG para uma sequência linear
Depois de determinada a cadeia principal, a Conflux ordena totalmente os blocos através do mecanismo de Epoch (período):

Definição de Epoch: Cada bloco na cadeia principal determina um Epoch. Os blocos nas bifurcações pertencem a qual Epoch é determinado pelo Epoch do primeiro bloco da cadeia principal que aparece depois deles.

Regra de ordenação:
Desta forma, a Conflux mapeia a complexa estrutura DAG para uma estrutura lógica ordenável, garantindo que todos os nós concordem com a ordem dos blocos, suportando assim a execução de contratos inteligentes Turing-completos.

IV. Análise de segurança

4.1 Resistência a ataques de 51%

A análise de segurança da Conflux mostra que:

Para reverter uma transação confirmada, o atacante precisa alterar a cadeia principal, ou seja, fazer com que o peso da subárvore dos blocos por si criados exceda o peso da subárvore dos blocos dos nós honestos.

Se o poder computacional dos nós honestos estiver concentrado, o atacante precisa de pelo menos 51% do poder computacional para ter sucesso. Se o poder computacional dos nós honestos estiver disperso (gerando mais blocos filhos), o peso da subárvore dos blocos honestos é maior, e o atacante precisa de ainda mais poder computacional para superá-los.

4.2 Defesa contra ataques de dupla despesa

A Conflux defende-se contra ataques de dupla despesa através dos seguintes mecanismos:
A menos que o atacante consiga alterar a cadeia principal, não é possível reverter transações já confirmadas. Isto porque os blocos maliciosos serão colocados em Epochs posteriores, não podendo afetar transações em Epochs anteriores.

Alterar blocos antigos na cadeia principal exige que o atacante crie blocos continuamente a uma velocidade superior à dos nós honestos, o que é impossível se o poder computacional não exceder 50%.

V. Avanço de desempenho
Através do design inovador da estrutura Tree-Graph e do algoritmo GHAST, a Conflux alcançou um desempenho excecional:

Alto débito: O sistema pode processar mais de 3000 transações por segundo, 428 vezes mais que o sistema Bitcoin e 75 vezes mais que o sistema Ethereum.

Confirmação rápida: O tempo de confirmação de transações é reduzido para menos de 30 segundos, proporcionando uma experiência próxima dos sistemas centralizados tradicionais.

Evolução extrema: Após 8 grandes atualizações e 42 iterações de versão na rede principal, foi alcançado um avanço de desempenho de "suportar dezenas de milhares de nós globais entre domínios / 15000 TPS".

VI. A essência técnica da Conflux pode ser resumida como

A essência técnica da Conflux pode ser resumida como: Forma dispersa mas espírito coeso — a estrutura organizacional dos blocos já não é uma cadeia; diferentes nós no sistema podem criar blocos concorrentemente, aproveitando ao máximo os recursos da rede; após a ordenação total dos blocos pelo algoritmo GHAST, a ordem lógica destes blocos é idêntica à de uma blockchain normal, não afetando a execução das transações.

Esta inovação, mantendo a segurança e a descentralização, melhora significativamente o desempenho do sistema blockchain, permitindo-lhe realmente suportar aplicações comerciais de grande escala.

Declaração séria:
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