Projeto Tockchain: Expandindo as Capacidades do Qubic

O Projeto Tockchain é um projeto de investigação que explora a arquitetura blockchain para stablecoins e serviços DeFi da próxima geração, com criação de blocos de um segundo, mecanismos de negociação híbridos, resistência quântica e integração Qubic nativa.

Spelunker, 6 de janeiro de 2025.

Introdução

Estamos entusiasmados por apresentar o "Projeto Tockchain", a nossa investigação sobre uma nova cadeia de bloqueio concebida a partir do zero para servir de base às moedas estáveis da próxima geração e aos serviços DeFi.

O sistema processa transacções a cada segundo através de duas redes especializadas que operam na Camada 1: uma para consenso e outra para validação. Esta arquitetura inclui um sistema de negociação híbrido que combina a carteira de encomendas e a negociação de pool de liquidez diretamente ao nível do protocolo.

Esta abordagem permite que o Project Tockchain atinja uma óptima relação preço-desempenho da rede através de um design de rede eficiente e da utilização optimizada de recursos. Mesmo quando executado em nós de baixa especificação, o Project Tockchain atinge um desempenho sustentado de 10.000 transacções por segundo, mantendo uma fiabilidade de 99,9%.

Visão geral da arquitetura do sistema de alto nível

As secções seguintes descrevem as principais decisões e capacidades arquitectónicas que definem o Projeto Tockchain, apresentadas num formato acessível a leitores não técnicos:

Criação de blocos num segundo com elevada fiabilidade

Tal como outros sistemas de cadeia de blocos, o Project Tockchain regista transacções em blocos sequenciais que estão ligados criptograficamente. Portanto, o Project Tockchain pode ser considerado uma cadeia de blocos.

Ao contrário das blockchains tradicionais que têm tempos de bloco variáveis (Bitcoin: ~10 minutos, Ethereum pós-fusão: ~12 segundos), o Project Tockchain cria um bloco a cada segundo em unidades chamadas"tocks" com 99,9% de fiabilidade na geração de tocks. Esta criação previsível e eficiente de blocos de um segundo é a razão pela qual preferimos designar o projeto como uma"tockchain".

Duas redes especializadas na camada 1

Tal como outros sistemas DLT, o Projeto Tockchain opera na Camada 1 - a camada de protocolo base responsável pelo consenso e pela execução de transacções. Essa camada forma uma rede de nós interconectados.

Ao contrário da maioria dos sistemas DLT que utilizam um único tipo de nó, o Projeto Tockchain implementa dois tipos de nós distintos: nós de consenso e nós de validação. Esta separação cria duas redes especializadas dentro da Camada 1:

• Os nós de consenso formam a Rede de Consenso, concentrando-se em alcançar um acordo rápido tanto na seleção como na ordenação das transacções, assegurando actualizações sincronizadas do estado da rede entre os nós.
• Os nós validadores formam a Rede de Validação, processando as transacções em série e validando o estado da cadeia, mantendo o livro-razão 100% fiável através de uma verificação abrangente dos dados.

Embora ambos os tipos de nós operem atualmente no mesmo hardware físico, o desenvolvimento futuro irá separá-los em nós físicos distintos. Esta separação de preocupações permite que cada rede seja optimizada para a sua tarefa específica, melhorando tanto o desempenho como a fiabilidade.

Consenso baseado em quorum sem líderes

Tal como outros sistemas baseados em quorum, o Projeto Tockchain utiliza o consenso onde o acordo é alcançado quando dois terços dos nós (aproximadamente 66,7%) recebem e validam os dados da transação. Este limiar ótimo, matematicamente comprovado, fornece tolerância a falhas bizantinas (BFT) contra até um terço dos nós maliciosos (33,3%).

Ao contrário dos sistemas DLT tradicionais que dependem de nós líderes para coordenar a criação de blocos - o que pode resultar em blocos vazios durante interrupções do líder - o Projeto Tockchain elimina estes potenciais pontos de falha ao distribuir responsabilidades de consenso pela rede.

Resistência quântica incorporada através de endereços frios

Tal como outros sistemas DLT, o Projeto Tockchain utiliza endereços derivados de chaves criptográficas para proteger fundos e reconhece a ameaça da computação quântica à segurança criptográfica.

Ao contrário dos sistemas tradicionais que dependem de soluções externas para resistência quântica, o Project Tockchain implementa dois tipos distintos de endereços ao nível do protocolo, cada um optimizado para diferentes modelos de segurança:

• Endereços quentes expõem a sua chave pública em cada transação. Os utilizadores podem criar endereços quentes individuais ou um conjunto de 64 endereços derivados da mesma chave raiz oculta. Os endereços quentes dão prioridade à conveniência em detrimento da segurança, o que os torna ideais para transacções frequentes e negociações a curto prazo.
• Os endereços frios nunca expõem a sua chave pública, exceto durante as operações de despesa. O Projeto Tockchain implementa o método COLDSPEND para garantir uma resistência quântica contínua. Os endereços frios priorizam a segurança sobre a conveniência, tornando-os ideais para armazenamento a longo prazo.

Uma cadeia por Stablecoin com comércio entre cadeias

Tal como outros ecossistemas DLT, o Projeto Tockchain permite a negociação de múltiplas stablecoins e dos seus activos associados.

Ao contrário dos sistemas tradicionais que misturam diferentes stablecoins por cadeia, mas suportam múltiplas cadeias para aumentar o alcance, o Projeto Tockchain implementa uma cadeia dedicada para cada stablecoin (VUSD, VEUR, etc.). Dentro de cada cadeia, todos os activos mantêm pools de liquidez 50/50, impostos pelo protocolo, com a stablecoin nativa da cadeia. Isso permite a negociação direta em duas etapas entre quaisquer ativos (Ativo A → Native Stablecoin → Ativo B), garante liquidez concentrada em pares únicos e fornece descoberta de preço eficiente por meio de roteamento unificado.

Isso cria uma rede de cadeias especializadas, cada uma otimizada para seu stablecoin nativo, mantendo a interoperabilidade por meio de recursos de negociação entre cadeias.

Negociação incorporada com eficiência de mercado

Tal como outros sistemas DLT, o Project Tockchain suporta a negociação entre diferentes activos.

Ao contrário dos sistemas DLT tradicionais que requerem trocas externas (centralizadas ou descentralizadas) para permitir a negociação, o Project Tockchain implementa a negociação diretamente ao nível do protocolo através de uma abordagem híbrida:

• Liquidity Pool Trading para preenchimentos garantidos a qualquer momento através da correspondência automática de pool, ideal para ordens pequenas (o caso mais comum).
• Negociação de carteiras de ordens para uma descoberta eficiente de preços e uma execução óptima através da correspondência de carteiras de ordens ao nível do protocolo, ideal para ordens grandes.

Esta implementação ao nível do protocolo elimina as despesas gerais da bolsa externa, consegue uma derrapagem mínima (0,000005% em média), protege contra ataques em sanduíche e mantém a estabilidade do mercado através da combinação de ambos os mecanismos de negociação.

Extensão do Qubic com integração nativa

Como outros sistemas DLT, o Project Tockchain reconhece a importância da interoperabilidade entre cadeias para o crescimento do ecossistema DeFi.

Ao contrário dos sistemas tradicionais que operam isoladamente, o Project Tockchain amplia os recursos do Qubic por meio da integração nativa em vários níveis:

• Ponte de ativos perfeita: Os utilizadores podem transferir activos entre redes através de um sistema de ponte automatizado.
• Compatibilidade técnica: O Project Tockchain partilha estruturas fundamentais com o Qubic, utilizando as mesmas convenções de formato para seeds, endereços e IDs de transação.
• Experiência unificada: A integração aparece como uma extensão natural do Qubic para os utilizadores, ao mesmo tempo que proporciona um melhor desempenho e funcionalidade.

Esta abordagem permite que o Project Tockchain complemente e melhore o ecossistema da Qubic em vez de competir com ele, criando um ambiente unificado onde ambas as cadeias podem aproveitar os seus respectivos pontos fortes.

Conclusão

O Projeto Tockchain representa o nosso trabalho contínuo para explorar abordagens alternativas em três áreas-chave onde vemos uma necessidade de melhoria:

1. Optimizações de desempenho e fiabilidade para cenários de transferência 1-to-1 de alta frequência.
2. Caraterísticas ao nível do protocolo que substituem os contratos inteligentes, alinhando melhor os interesses das partes interessadas.
3. Modelos de governação que encorajam e abraçam o diálogo aberto e perspectivas diversas.

Ao concentrar-se nestas áreas específicas, o Projeto Tockchain visa contribuir para o ecossistema DLT mais amplo, mantendo uma integração perfeita com o Qubic.

Esperamos partilhar informações mais detalhadas sobre o nosso progresso à medida que o desenvolvimento continua. Os seus comentários e perspectivas são valiosos para nós. Por favor, sinta-se à vontade para nos contactar com questões ou sugestões à medida que avançamos com este projeto.

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• Resistência quântica incorporada através de endereços frios
• Uma cadeia por Stablecoin com comércio entre cadeias
• Negociação incorporada com eficiência de mercado
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