Hiperledger é uma comunidade de código aberto dedicada à criação de uma coleção de estruturas, ferramentas e bibliotecas estáveis projetadas para implantações de blockchain de nível empresarial e com permissão. É uma parceria global composta por organizações membros na vanguarda das finanças, bancos, Internet das Coisas, cadeias de suprimentos, manufatura e tecnologia. Hiperledger Fabric, Cello, Besu e Caliper estão entre os numerosos subprojetos.

O que é o Protocolo Hiperledger?

Hiperledger é uma iniciativa global de blockchain empresarial que fornece o framework, padrões, diretrizes e ferramentas necessárias para construir blockchains de código aberto e aplicações relacionadas para várias indústrias. Hiperledger é uma colaboração global que desenvolve frameworks de tecnologia baseada em livro-razão distribuído e blockchains de alto desempenho. Hiperledger foi desenvolvido para facilitar a criação de livros-razão distribuídos baseados em tecnologia blockchain. Existe uma seleção diversificada de plataformas de blockchain prontas para empresas e permissionadas.

As iniciativas da Hyperledger abrangem várias plataformas de blockchain corporativo prontas para uso com permissão e opções plug-and-play. A Fundação Hyperledger apoia, mantém e hospeda essas iniciativas. Desde sua criação pela Linux Foundation em 2016, o projeto Hyperledger recebeu contribuições de várias organizações, incluindo IBM, Intel, Samsung, Microsoft, Visa, American Express e empreendimentos de blockchain como Blockforce.

A plataforma Hyperledger permite o desenvolvimento de serviços de blockchain adaptados aos requisitos específicos das operações corporativas. O Hyperledger tem a vantagem de estabelecer uma rede blockchain personalizada e segura, o que não é uma característica de outras plataformas para desenvolvimento de software baseado em blockchain.

Essas camadas são utilizadas pela tecnologia baseada em Hiperledger:

• Uma camada de consenso estabelece um acordo sobre a ordem e verifica a precisão das transações em um bloco.
• Uma camada de contrato inteligente que autoriza e processa solicitações de transação
• Uma camada de comunicação que supervisiona o transporte de mensagens peer-to-peer (P2P).
• Uma API que permite que outras aplicações se comuniquem com a blockchain.
• Os serviços de gerenciamento de identidade são responsáveis por verificar as identidades de usuários e sistemas.

Antecedentes do Protocolo Hiperledger

A Linux Foundation, situada em San Francisco, Califórnia, estabeleceu a iniciativa Hiperledger em dezembro de 2015. Ela teve início com 30 empresas membros e desde então expandiu para aproximadamente 140 empresas membros.

Brian Behlendorf foi nomeado diretor executivo. Behlendorf declarou que a iniciativa Hiperledger nunca desenvolveria sua própria criptomoeda. Em 2016, o projeto também iniciou a aceitação de propostas para incubar código e outras tecnologias essenciais. Hyperledger Fabric e libconsensus foram duas das bases de código iniciais do framework blockchain que foram aceitas. O livro-razão distribuído da Intel, Sawtooth, foi posteriormente incubado.

O Sawtooth 1.0 pronto para produção foi incorporado em 2018. Uma versão do Hyperledger Fabric com suporte a longo prazo foi introduzida em 2019. Daniela Barbosa sucedeu Behlendorf como diretora executiva em outubro de 2021. No mesmo mês, o Hyperledger foi reformulado como a Fundação Hyperledger para estabelecer uma distinção mais distinta entre a organização e as iniciativas individuais do Hyperledger.

Como funciona o Protocolo Hiperledger?

Hyperledger é um sistema operacional semelhante ao Linux de código aberto que opera em uma rede, computador, laptop ou outro dispositivo. É comparável ao Linux porque permite que os usuários determinem suas preferências com base em seus requisitos. Portanto, um sistema pode ser construído utilizando um dos projetos Hyperledger existentes, que são sistemas operacionais especificamente projetados para fins específicos. Esse sistema pode ser equipado com vários módulos para atender às diversas necessidades do usuário.

Hiperledger funciona como um centro central para vários frameworks e bibliotecas de registro distribuído. O Hiperledger Greenhouse, que compreende os frameworks e ferramentas que compõem o Hiperledger, é utilizado por desenvolvedores para criar iniciativas de blockchain empresarial. Os participantes da rede estão todos familiarizados e podem participar de processos de construção de consenso. O Hiperledger opera de maneira que permite que um aplicativo inicie um requisito de contrato. Isso pode ser entendido com o seguinte exemplo:

Vamos supor que o Peer A envia o produto acordado para o Peer B por meio de uma rede baseada em hiperledger. Em seguida, consulte o aplicativo para identificar o endereço da rede do Peer B. O aplicativo consulta o serviço de associação e verifica a associação do Peer B.

Então o Hiperledger estabelecerá uma conexão direta entre os dois pares para a transação associada ao acordo. O resultado deve ser idêntico para ambas as partes serem validadas. A nuvem de consenso então recebe o resultado para verificação e ordenação. Após validação, o produto é entregue ao Par B, e a transação é registrada no livro-razão.

Isso pode ser afirmado como os pares diretamente associados à transação estão conectados, e seus livros-razão serão os únicos a serem atualizados em relação ao negócio. A quantidade precisa e necessária de informações só será divulgada para as terceiras partes que ajudam na transação através das regulamentações da rede.

Deveres dos Pares do Hiperledger

Os pares na rede hiperledger são divididos em três funções discretas em dois momentos de execução. Este recurso exclusivo nesta rede permite um alto grau de personalização, resultando em mudanças significativas. As três responsabilidades dos pares são as seguintes:

• Comitê:Anexa transações validadas às suas respectivas contas. A transação é adicionada apenas à conta designada depois que o consenter a devolve.
• Endossante:Os nós endossantes são responsáveis por simular transações únicas em sua rede e evitar transações não determinísticas e não confiáveis. Embora todos os endossantes sirvam como commiters, os commiters podem ou não ser endossantes, dependendo das restrições da rede.
• Consenter:Sua responsabilidade é verificar os resultados gerados por pares afiliados que desejam prosseguir com uma transação para validar a transação. Ao contrário de comitters e endorsers, que operam no mesmo tempo de execução, suas responsabilidades são específicas e requerem tempos de execução separados. Sua responsabilidade é determinar a qual ledger a transação deve ser comprometida.

Vantagens do Protocolo Hiperledger

Segurança

O Hyperledger prioriza a segurança, oferecendo criptografia, gerenciamento de identidade e controle de acesso. Isso o torna uma escolha ideal para aplicativos empresariais que requerem um alto nível de segurança.

Flexibilidade

O Hyperledger oferece um alto grau de modularidade e flexibilidade, permitindo que os desenvolvedores personalizem e configurem a plataforma para atender às suas necessidades específicas.

Escalabilidade

Hiperledger é projetado para acomodar aplicativos empresariais que operam em grande escala e podem processar milhares de transações por segundo.

Interoperabilidade

Hiperledger oferece uma plataforma unificada para desenvolvimento de aplicações blockchain, facilitando a integração com outros sistemas e aplicações.

Privacidade

Hiperledger permite estabelecer redes de blockchain privadas e autorizadas, garantindo que apenas entidades autorizadas possam acessar os dados da rede.

Desvantagens do Protocolo Hiperledger

Complexidade

Hiperledger pode ser desafiador de instalar e operar, especialmente para organizações novas na tecnologia blockchain. Isso pode exigir proficiência técnica e recursos substanciais.

Centralização

Hyperledger é uma plataforma de blockchain com permissão, o que significa que apenas partes autorizadas podem participar da rede. Isso resulta em decentralização limitada. Embora isso possa melhorar a segurança e a privacidade, também implica que a rede é menos descentralizada do que plataformas de blockchain públicas.

Capacidade de Contrato Inteligente Restrito

Hiperledger fornece capacidades de contrato inteligente restritas quando contrastadas com outras plataformas blockchain. Embora isso possa ser adequado para aplicações específicas, pode se mostrar prejudicial para organizações que requerem capacidades de contrato inteligente mais sofisticadas.

Projetos Hiperledger

O Hyperledger fornece uma variedade de projetos e ferramentas. Hyperledger Fabric e Sawtooth são dois frameworks ou projetos notáveis que fazem parte do Hyperledger, embora existam inúmeros projetos.

Hiperledger Fabrics

Hiperledger Fabric é uma plataforma de tecnologia de registro distribuído (DLT) de código aberto e permissão desenvolvida especificamente para uso empresarial. Oferece características únicas que a distinguem de outras plataformas proeminentes de registro distribuído ou blockchain.

O Fabric é uma plataforma de registro distribuído que permite contratos inteligentes escritos em linguagens de programação de uso geral como Java, Go e Node.js, em vez de linguagens específicas de domínio limitado (DSL). A plataforma Fabric é uma rede com permissão, onde os usuários são mutuamente conhecidos, ao contrário de uma rede pública sem permissão, onde os indivíduos são anônimos e, consequentemente, não totalmente confiáveis.

Modelo do Hiperledger Fabric

O Hyperledger Fabric incorpora elementos de design essenciais que entregam efetivamente seu compromisso de se tornar uma solução de blockchain abrangente e adaptável para empresas. Os itens abrangidos são:

• Ativos:No Hyperledger Fabric, os ativos são representados como um conjunto de pares chave-valor, e quaisquer modificações em seu estado são documentadas como transações em um registro de canal. Os ativos podem ser expressos em formatos binários e JSON.
• Chaincode:Chaincode refere-se a software que define um ou mais ativos e fornece instruções para alterar esses ativos por meio de transações. A execução do chaincode é separada da ordenação de transações, reduzindo a necessidade de confiança e verificação entre os diferentes nós. Essa abordagem melhora a escalabilidade e o desempenho da rede.
• Livro-razão:O livro-razão consiste em uma blockchain que armazena um registro imutável e ordenado em blocos. Também inclui um banco de dados de estado que mantém o controle do estado atual da estrutura. Cada canal possui um livro-razão. O registro imutável e coletivamente acessível armazena todos os registros de transação de cada canal e incorpora uma função de consulta semelhante ao SQL para auditoria eficaz e resolução de disputas.
• Privacidade:A privacidade é garantida pelo uso de canais e coleta de dados privados, que facilitam transações confidenciais entre empresas concorrentes e indústrias reguladas que trocam ativos em uma rede compartilhada.
• Segurança e Serviços de Associação:A adesão autorizada garante o estabelecimento de uma rede blockchain confiável na qual os participantes sabem que os reguladores e auditores autorizados podem identificar e rastrear todas as transações.
• Mecanismo de consenso:O mecanismo de consenso oferece um método distintivo para alcançar a adaptabilidade e a expansibilidade necessárias da organização.

Hiperledger Sawtooth

Hiperledger Sawtooth é uma plataforma blockchain introduzida pela Intel e opera com recursos modular e autorizado. Hiperledger Sawtooth é uma arquitetura versátil e modular que separa o sistema principal do domínio da aplicação. Isso permite que contratos inteligentes definam as regras de negócios para aplicativos sem exigir conhecimento do design subjacente do sistema principal. Hiperledger Sawtooth oferece uma variedade de métodos de consenso, como Tolerância a Falhas Bizantinas Práticas (PBFT) e Prova de Tempo Decorrido (PoET). Especificamente, é destinado a ser versátil e escalável.

Sawtooth pode facilitar implantações com permissão e sem permissão. Ele incorpora um mecanismo de consenso inovador chamado Proof of Elapsed Time (PoET). PoET é projetado para envolver eficientemente muitos validadores dispersos, enquanto requer baixo uso de recursos. A lógica de negócios da transação é separada da camada de consenso e organizada em famílias de transações, que podem ter semântica restrita ou não restrita.

Recursos do Hiperledger Sawtooth

As características de um dente de serra incluem:

• Consenso Dinâmico
• Famílias de Transações
• Proof of Elapsed Time (um método específico de consenso)
• Execução Paralela de Transações (permitindo a formação de cadeias separadas)
• Transações Privadas
• A execução de contratos inteligentes Ethereum

Além disso, existem kits de desenvolvimento de software (SDKs) acessíveis para Python, Go, JavaScript, Rust, Java e C ++. Sawtooth é projetado para atender às necessidades de empresas que requerem uma plataforma blockchain que é permissível e adaptável.

Outros Projetos Hiperledger

Hiperledger Iroha

Hyperledger Iroha é uma plataforma blockchain projetada para integração perfeita com redes pré-existentes. Também é projetada para ser simples e fácil de integrar em projetos de infraestrutura ou IoT que requerem tecnologia de registro distribuído.

Hiperledger Iroha é caracterizado por sua arquitetura direta e precisa, design modular e orientado a domínio em C++, foco no desenvolvimento de aplicativos para clientes e implementação de um novo método de consenso chamado YAC, que garante tolerância a falhas em caso de colisão. Ele encontra uso em setores como serviços financeiros, saúde e educação.

Hiperledger Indy

Hyperledger Indy é uma estrutura projetada para implementar identidades descentralizadas. O produto inclui muitos componentes, conjuntos de ferramentas e bibliotecas. Além disso, abrange a autossobriedade, que envolve o armazenamento seguro de toda a documentação relacionada à identificação de uma pessoa.

Hiperledger Besu

Hyperledger Besu é uma base de código Ethereum publicamente acessível disponível em plataformas privadas e com permissão e na rede pública Ethereum. O sistema inclui a Máquina Virtual Ethereum (EVM), métodos de consenso, APIs voltadas para o usuário e capacidades de monitoramento.

Hiperledger Cello

O Hyperledger Cello é um conjunto de ferramentas de blockchain como serviço para criar, encerrar e gerenciar serviços de blockchain. Ele funciona como o painel operacional para blockchain, agilizando o processo de estabelecimento, administração e utilização de blockchains. O Cello oferece uma interface funcional para gerenciar eficientemente blockchain e operar em infraestruturas como metal nu, máquinas virtuais e outras plataformas de contêiner.

Hiperledger Bevel

Hiperledger Bevel é um catalisador para implementação da tecnologia de registro distribuído (DLT). Bevel facilita o estabelecimento, implementação e incorporação de DLT em novas organizações.

Hiperledger Firefly

Hiperledger FireFly é o super nó de código aberto inicial, que fornece um framework abrangente para empresas construírem e expandirem aplicativos Web3 seguros. A API do FireFly facilita o desenvolvimento de aplicativos prontos para produção em cadeias e protocolos populares, oferecendo velocidade aprimorada para a construção de ativos digitais, fluxos de dados e transações em blockchain.

Hiperledger Cacti

Hyperledger Cacti é um framework para alcançar interoperabilidade estabelecendo conexões e facilitando transações entre diversos protocolos.

Hiperledger Solang

Solang é um compilador Solidity escrito em Rust. Ele utiliza o llvm como backend e pode compilar Solidity para Substrate e Solana.

Hiperledger Aries

Hiperledger Aries é um conjunto de ferramentas projetadas para criar, transmitir e armazenar credenciais digitais e administrar chaves descentralizadas.

Hiperledger Anoncreds

Hyperledger Anoncreds é uma certificação verificável independente de qualquer livro razão ou sistema contábil específico.

Hiperledger Caliper

Hyperledger Caliper é uma ferramenta projetada para avaliar e medir o desempenho e as capacidades de um sistema blockchain. Um paquímetro é utilizado para avaliar a eficácia das implantações de blockchain.

Conclusão

A iniciativa colaborativa de código aberto Hiperledger, abrigada dentro da Fundação Linux, é dedicada ao desenvolvimento de estruturas e tecnologias de blockchain adequadas para uso empresarial. As empresas podem estabelecer redes de blockchain confidenciais e com permissão para uma variedade de aplicações. O Hiperledger é reconhecido por suas soluções modulares e adaptáveis em gestão de cadeia de suprimentos e contratos inteligentes.