Esta correção simples torna o blockchain quase duas vezes mais rápido

Apesar das vantagens de segurança, a maioria dos sistemas blockchain opera muito lentamente para muitas aplicações IoT do mundo real. Os dispositivos inteligentes muitas vezes precisam responder em frações de segundo, mas as atuais redes blockchain nem sempre conseguem acompanhar o ritmo. Os pesquisadores descobriram que a principal fonte desses atrasos não é o software blockchain em si. Em vez disso, o problema reside na forma como os dispositivos comunicam em redes peer-to-peer. Em particular, estudos anteriores ignoraram em grande parte como a estrutura geral dessas conexões, conhecida como topologia de rede, afeta o desempenho em sistemas blockchain IoT.

Estudando Design de Rede para Reduzir Atrasos

Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor associado Kien Nguyen, do Instituto de Pesquisa Acadêmica Avançada/Escola de Pós-Graduação em Informática da Universidade de Chiba, Japão, examinou maneiras de melhorar a eficiência em redes blockchain IoT. Suas descobertas foram publicadas em Transações IEEE em gerenciamento de redes e serviços em 17 de dezembro de 2025. O estudo analisa como diferentes topologias de rede influenciam a velocidade e apresenta uma nova técnica projetada para manter o fluxo de dados sem problemas. “Nosso objetivo era preencher a lacuna entre o projeto teórico e a implantação prática de sistemas IoT-blockchain, identificando as causas fundamentais de sua alta latência e propondo uma solução descentralizada que fosse simples e eficaz”, disse o Dr. A pesquisa foi coautoria de Koki Koshikawa, Yue Su e Hiroo Sekiya, todos da Universidade de Chiba.

Para identificar a causa das lentidão, a equipe criou simulações com clientes blockchain conectados usando uma variedade de estruturas de rede. A sua análise revelou que as redes IoT descentralizadas transmitem frequentemente os mesmos dados várias vezes. Os métodos atuais de partilha de transações (as entradas de dados individuais) e de bloqueios (as coleções maiores de registos verificados) podem levar a um aumento explosivo de cópias duplicadas. À medida que essas duplicatas se espalham por caminhos de comunicação sobrepostos, as redes ficam congestionadas e os dados começam a ficar em fila, aumentando significativamente os atrasos.

Dual Perigee permite que as redes se organizem

Para resolver esse problema, os pesquisadores desenvolveram um algoritmo descentralizado e leve chamado “Dual Perigee”. Este método permite que cada dispositivo na rede tome decisões mais inteligentes sobre a quais dispositivos vizinhos ele se conecta. Em vez de depender de conexões aleatórias, um dispositivo que usa o Dual Perigee avalia seus pares com base na rapidez com que eles entregam transações e blocos completos. Conexões consistentemente lentas são descartadas e substituídas por outras de melhor desempenho. Com o tempo, a rede naturalmente se remodela para uma configuração mais rápida, tudo sem depender de uma autoridade central.

Quando testado em um ambiente IoT simulado de 50 nós, o Dual Perigee reduziu os atrasos relacionados a blocos em 48,54% em comparação com o método padrão usado pelo blockchain Ethereum. Também superou o desempenho de abordagens avançadas, incluindo o algoritmo Perigee original, em mais de 23%. É importante ressaltar que essas melhorias não aumentaram a carga de trabalho nos dispositivos IoT. O algoritmo depende de medições passivas de dados já recebidos e requer apenas um processamento mínimo.

Habilitando sistemas em tempo real e de missão crítica

As implicações deste trabalho se estendem a muitos setores de tecnologia. A confirmação e o compartilhamento mais rápidos de dados permitem que os sistemas blockchain suportem aplicações onde o tempo é crítico. “O mecanismo descentralizado de seleção de pares com reconhecimento de latência proposto pode servir como base para futuras plataformas blockchain que suportam serviços IoT de missão crítica em tempo real, permitindo, em última análise, infraestruturas digitais mais seguras, responsivas e confiáveis”, explica o Dr.

Preparando-se para a próxima geração de IoT

À medida que as redes IoT continuam a expandir-se e a tornar-se mais complexas, a procura por métodos de comunicação descentralizados e fiáveis ​​aumentará. Os pesquisadores acreditam que o Dual Perigee pode desempenhar um papel importante nas tecnologias futuras. “Nossa abordagem pode ser aplicada a serviços emergentes baseados em IoT que exigem compartilhamento de dados rápido e confiável, como cidades inteligentes, casas inteligentes, monitoramento industrial, sistemas de saúde e rastreamento da cadeia de suprimentos”, afirma o Dr.

Esta pesquisa foi apoiada pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) (Número de concessão: 23H03377) e parcialmente pela Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST) através do estabelecimento de bolsas universitárias para a criação de inovação científica e tecnológica (Número de concessão: JPMJFS2107).