Análise de técnicas stateless em blockchain: conceito, performance e viabilidade.

Abstract

O crescimento de redes do tipo blockchain e, posteriormente, o aumento do suporte a contratos inteligentes elevaram o acúmulo de estado, pressionando a descentralização e a escalabilidade. Neste trabalho revisam-se técnicas para verificação com pouco ou nenhum estado. Para tanto, implementam-se protótipos de árvores de Merkle e de Verkle, bem como de acumuladores RSA. Além disso, comparam-se o tamanho das provas e os custos de construção, obtenção e verificação, por meio de benchmarks, a fim de identificar as estruturas mais adequadas para cada caso de uso. A partir dos dados, verifica-se que a árvore de Merkle é substancialmente mais rápida, embora produza provas maiores. Já a árvore de Verkle reduz o tamanho das provas ao custo de maior complexidade e tempo de verificação. Constata-se desempenho inferior na construção dos acumuladores RSA, na forma avaliada, com verificação quase constante. Discutem-se as limitações desses verificadores e as implicações decorrentes da análise qualitativa e quantitativa dos valores obtidos.