Deutsche Börse Group | Diário de Nilton Felipe

Hyperledger (ou o “Projeto Hyperledger”) é um projeto colaborativo envolvendo várias indústrias, iniciado em dezembro de 2015 pela Linux Foundation,^[1] seu objetivo é suportar livros razão distribuídos com base na Blockchain. O seu foco é livros razão feitos para suportar transações de indústrias globais, incluindo as principais empresas de tecnologia, financeiras e logísticas, com o objetivo de melhorar vários aspectos da performance e robustez.^[2] O projeto aspira unir um número de tentativas independentes para desenvolver protocolos e padrões abertos, provendo um framework modular que suporta componentes diferentes para usuários diferentes. Isso inclui uma variedade de blockchains, cada uma com seu consenso, modelos de persistência, e serviços para identidade, controle de acesso e contratos.

Histórico

Em Dezembro de 2015, a Linux Foundation anunciou a criação do projeto Hyperledger. Os primeiros fundadores do projeto foram anunciados em Fevereiro de 2016, e mais 10 membros que compõem o conselho de administração foram anunciados em 29 de Março.^[3] Em 19 de Maio, Brian Behlendorf foi apontado como diretor executivo do projeto.^[4]

No inicio de 2016, o projeto começou a aceitar propostas para bases de código e outras tecnologias a serem incubadas, para potencial inclusão como componentes centrais do Hyperledger. Uma das primeiras propostas foi para uma base de código que combina trabalhos prévios feitos pela Digital Asset Holdings (Blockstream’s libconsensus) e a OpenBlockchain da IBM.^[5]Posteriormente, esse projeto foi renomeado para Fabric.^[6] Em maio, o livro razão distribuído da Intel (Sawtooth) também foi incubado.^[7]

Membros

Os primeiros membros da iniciativa incluem empresas que trabalham com blockchain (Blockchain, ConsenSys, R3), outras empresas tecnológicas (Cisco, Digital Asset Holdings, Fujitsu, Hitachi, IBM, Intel, NEC, NTT DATA, Red Hat, VMware), empresas financeiras (ABN AMRO, ANZ Bank, BNY Mellon, CLS Group, CME Group, The Depository Trust & Clearing Corporation (DTCC), Deutsche Börse Group, J.P. Morgan, State Street, SWIFT, Wells Fargo), e outras (Accenture, Calastone, Credits, Guardtime, IntellectEU, Symbiont).

Motivação do projeto

De acordo com o Whitepaper do Hyperledger ^[8]:

As a fledgling technology, existing blockchain implementations have fallen short of meeting the multitude of requirements inherent in the complex world of business transactions. Scalability challenges, and the lack of support for confidential and private transactions, among other limitations, make its use unworkable for many business-critical applications. […] To meet the varied demands of the modern marketplace, Hyperledger has been designed for a broad array of industry-focused use cases, thereby extending the work of the pioneers in the field by addressing the existing shortcomings.

Em outras palavras, baseado no cenário atual de requisitos da indústria, foi identificado que as implementações atuais de blockchain não são suficientes. Problemas de escalabilidade, falta de suporte para transações privadas e outras limitações são citados como os principais culpados. A proposta do Hyperledger é justamente suprir esses requisitos a partir de uma série de casos de uso. A ideia também consiste de estender trabalhos existentes com o objetivo de mitigar as suas limitações. Vale destacar que o Hyperledger tem o foco na indústria, mais especificamente nas relações B2B e B2C.^[8]

Objetivos

O objetivo principal do Hyperledger é criar uma plataforma útil, fácil de usar e robusta onde qualquer individuo interessado em construir um software baseado em blockchain pode usa-lá como base. Por motivos práticos, o Hyperledger pode nunca alcançar esse ideal que cobre todos os casos possíveis, mas o objetivo do time é chegar o mais perto possível.^[8]

De maneira mais tangível, o projeto também define objetivos mais específicos como: modularidade, extensibilidade, facilidade de uso, variedade de métodos criptográficos. Cada um desses objetivos contribui para a visão geral do Hyperledger. Por exemplo, a modularidade contribui para a interoperabilidade entre sistemas que, por sua vez, potencializa a flexibilidade do projeto, e aumenta a cobertura de casos. A extensibilidade também contribui para aumentar a cobertura de novos casos, já que funcionalidades novas podem ser adicionadas.^[8]

A conceito da modularidade é importante porque incentiva o desenvolvimento externo. Uma empresa não relacionada pode desenvolver novos módulos e contribuir para a melhora de módulos existentes. Generalizando, deve ser possível construir uma blockchain que não usa nenhum componente central do Hyperledger, mas ainda assim, se encaixar no seu framework. A troca de componentes a fim de satisfazer requisitos específicos também é um conceito central do Hyperledger. Por exemplo, alguns casos pedem um algoritmo rápido de consenso que requer alguma confiança, enquanto outros casos podem pedir menos velocidade com mais confiança.^[8]

A extensibilidade e modularidade se provam como requisito central do projeto porque é inviável prever todos os usos futuros do Hyperledger e de tecnologias blockchain de uma maneira geral. Facilitar as contribuições externas pode incentivar o envolvimento de pessoas que contribuirão e usarão o Hyperledger.^[8]

Requisitos propostos

Transações privadas e contratos confidenciais

O Hyperledger pretende suportar uma variedade de ferramentas criptográficas que devem garantir a presença de confidencialidade e privacidade. Essas ferramentas não devem prejudicar as propriedades de privacidade. Alguns casos de uso requerem confidencialidade mais básicas e otimizadas para performance que não são adequadas para o uso financeiro. O objetivo é suportar tanto o caso otimizado par performance quanto os casos mais sofisticados que pedem algoritmos criptográficos mais complexos.^[8]

Identidade e auditabilidade

Em adição as transações privadas e confidenciais, o conceito de identidade baseado numa infraestrutura de chave pública completa os algoritmos criptográficos provendo a confidenciabilidade do Hyperledger. Além da infraestrutura de chave pública, o Hyperledger também deve prover suporte a uma documentação compreensível e imutável sobre essas identidades – incluindo os requisitos de confidenciabilidade associada a elas. O objetivo da documentação é suportar os casos que envolvem troca de identidade e auditoria. É importante notar que sempre deverá ser respeito o contrato inicial sobre a anonimidade da identidade. Por exemplo, se é previso que certa entidade é totalmente anonima, a documentação não incluirá nada que quebre esse acordo.^[8]

Interoperabilidade

Como o Hyperledger propõe a utilização de vários componentes independentes, a interoperabilidade é proposta para que a interação entre esses elementos ocorra apesar de possíveis implementações fundamentalmente diferentes. Por exemplo, é esperado que haja a cooperação entre mais de um tipo de blockchain. Dessa forma, é dito que existe interação quando informação é trocada e utilizada por esses componentes. Para prover esse caso de uso, é definido um protocolo que permite a comunicação entre 2 ou mais blockchains.^[8]

Portabilidade

A portabilidade em um nível de infraestrutura garante que o projeto Hyperledger funcione da mesma maneira em ambientes computacionais heterogêneos. O valor da portabilidade é explicitado ao ressaltar que o projeto deverá rodar com base numa grande combinação de blockchains, falhar em prover a portabilidade fere um principio geral do Hyperledger. A portabilidade em um nível de arquitetura tem significado parecido com o de modularidade: significa abstrair as interfaces dos componentes centrais para que não haja acoplamento de ambientes. Por exemplo, o componente de contratos inteligentes pode ser movido para uma unidade diferente de produção sem que haja necessidade de mudança a esse componente. ^[8]

Arquitetura

A arquitetura geral do Hyperledger consiste de 4 categorias:

Identidade (Identity)
Política (Policy)
Blockchain e contratos inteligentes (Smart Contracts)

De uma forma geral, essas categorias possuem responsabilidades específicas: a identidade é responsável por identificar as entidades participantes, a policy é responsável por regular o acesso e responsabilidades dessas entidades e o blockchain provê o serviço p2p que guarda o estado do sistema. Vale destacar que essas categorias são divisões lógicas do software e não necessariamente significam serviços fisicamente separados.^[8]

Serviços de identidade

O requisito deste componente é identificar os componentes participantes da rede. Esses componentes incluem organizações participantes, validadores e transactors; Objetos contidos no livro razão e componentes mais tangíveis como: redes, servidores e ambiente de execuções.^[8]

Serviços de política

Os serviços de política permitem o gerenciamento das políticas de acesso ao sistema. Algumas dessas políticas incluem o gerenciamento do registro de novos membros e o controle de suas entradas e saídas. Esse serviço também é responsável pelo níveis de privacidade e as políticas de confiabilidade, responsabilidade e consenso. ^[8]

Blockchain

Os serviços de blockchain consistem de 3 partes:

Protocolo P2P.
Livro razão distribuído.
Gerenciador de Consenso.

O protocolo P2P funciona em cima da infraestrutura atual da internet e provê as capacidades de intercomunicação do sistema. O livro razão distribuído é a parte central do sistema e tem características parecidas com a de outros sistemas de criptomoedas. Por exemplo, o livro razão é responsável por manter e processar o estado do sistema e isso também é comum a bitcoin. Outras responsabilidades do livro razão distribuído sob o contexto do Hyperledger incluem: validar transações; calcular o hash de toda a base de dados de forma eficiente após cada bloco; minimizar a quantidade de dados necessários necessários para uma participante operar.^[8]

Por fim, o gerenciador de consenso provê uma abstração para que outras partes do sistema utilizem os algoritmos de consenso de forma transparente. A ideia central é facilitar o uso e ao mesmo tempo prover um sistema flexível o suficiente para que novos procedimentos de consenso também possam ser adicionados.^[8]

Incubação de projetos

Como um dos objetivos do Hyperledger é agregar contribuições externas, é adotada uma política de incubação para o gerenciamento dessas contribuições. Unidades de trabalhos são chamados de Projetos, e esses Projetos possuem um ciclo de vida ^[9]:

Proposta
Incubação
Maturidade
Depreciado
Fim de vida

Metodologias de gerenciamento similares são comuns a outros projetos open source, como o eclispe,^[10] apache ^[11] e o OSGEO.^[12] Até Julho de 2016, o Hyperledger possui dois projetos em fase de incubação, o Fabric e o Sawtooth.^[13]

Sawtooth

O projeto Sawtooth, consiste na implementação de uma plataforma para construir e rodar livros razões distribuídos. O seu objetivo de modularidade é alinhado ao Hyperledger e é um dos motivos pela sua incubação. Diferente do Bitcoin, a proposta do Sawtooth é oferecer flexibilidade, desde transferências internacionais até aplicações de internet das coisas.^[14]

Fabric

O fabric também é um projeto de tecnologias blockchain que oferece a possibilidade de encaixar várias implementações para certas funcionalidades. A versão de preview disponível em Julho de 2016 possui as seguintes features^[15]: