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

O que é o Protocolo Hyperledger?

Hyperledger é uma iniciativa global de blockchain empresarial que fornece o quadro, padrões, orientações e ferramentas necessárias para construir blockchains de código aberto e aplicações relacionadas para várias indústrias. Hyperledger é uma colaboração global que desenvolve estruturas de tecnologia baseadas em registros distribuídos e blockchains de alto desempenho. O Hyperledger foi desenvolvido para facilitar a criação de registros distribuídos com base na tecnologia blockchain. Existe uma seleção diversificada de plataformas de blockchain permissíveis prontas para empresas.

As iniciativas do Hyperledger englobam várias plataformas de blockchain prontas para uso empresarial e com permissão, assim como opções plug-and-play. A Fundação Hyperledger apoia, mantém e hospeda essas iniciativas. Desde sua criação pela Linux Foundation em 2016, o projeto Hyperledger tem recebido 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 o desenvolvimento de software baseado em blockchain.

Estas camadas são utilizadas pela tecnologia baseada em Hyperledger:

• 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 pedidos de transação
• Uma camada de comunicação que supervisiona o transporte de mensagens peer-to-peer (P2P).
• Uma API que permite a outras aplicações comunicarem com a blockchain.
• Os serviços de gestão de identidade são responsáveis por verificar as identidades dos utilizadores e sistemas.

Antecedentes do Protocolo Hyperledger

A Linux Foundation, situada em São Francisco, Califórnia, estabeleceu a iniciativa Hyperledger em dezembro de 2015. Originou-se com 30 empresas membros e desde então expandiu-se para aproximadamente 140 empresas membros.

Brian Behlendorf foi nomeado diretor executivo. Behlendorf declarou que a iniciativa Hyperledger nunca desenvolveria sua própria criptomoeda. Em 2016, o projeto também iniciou a aceitação de propostas para incubar codebases e outras tecnologias essenciais. O Hyperledger Fabric e o libconsensus foram dois dos codebases iniciais do framework blockchain que foram aceitos. 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 de longo prazo foi introduzida em 2019. Daniela Barbosa sucedeu Behlendorf como diretora executiva em outubro de 2021. No mesmo mês, o Hyperledger foi renomeado como a Fundação Hyperledger para estabelecer uma distinção mais clara entre a organização e as iniciativas individuais do Hyperledger.

Como funciona o Protocolo Hyperledger?

O Hyperledger é um sistema operativo semelhante ao Linux de código aberto que opera numa rede, computador, portátil ou outro dispositivo. É comparável ao Linux no sentido em que capacita os utilizadores a determinarem as suas preferências com base nas suas necessidades. Portanto, um sistema pode ser construído utilizando um dos projetos Hyperledger existentes, que são sistemas operativos especificamente concebidos para propósitos específicos. Este sistema pode ser equipado com vários módulos para satisfazer as variadas necessidades do utilizador.

O Hyperledger funciona como um centro central para várias estruturas e bibliotecas de livro-razão distribuído. O Hyperledger Greenhouse, que compreende as estruturas e ferramentas que compõem o Hyperledger, é empregado por desenvolvedores para criar iniciativas de blockchain de negócios. Todos os participantes na rede conhecem bem e podem participar em processos de formação de consensos. O Hyperledger opera de uma maneira que permite que um aplicativo inicie um requisito de contrato. Isto pode ser entendido com o seguinte exemplo:

Vamos supor que o Par A envia o produto acordado para o Par B através de uma rede baseada em hyperledger. Em seguida, consulte a aplicação para identificar o endereço da rede do Par B. A aplicação questiona o serviço de associação e verifica a adesão do Par B.

Então, o Hyperledger 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 recebe então o resultado para verificação e ordenação. Após validação, o produto é entregue ao Par B, e a transação é registrada no livro-razão.

Isto 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 às terceiras partes que ajudam na transação através das regulamentações da rede.

Deveres dos Pares do Hyperledger

Os pares na rede Hyperledger são divididos em três papéis distintos em dois tempos de execução. Essa característica única nessa rede permite um alto grau de personalização, o que resulta em mudanças significativas. As três responsabilidades dos pares são as seguintes:

• Committer:Acrescenta transações validadas aos seus respectivos ledgers. A transação é apenas adicionada ao ledger designado depois de ser devolvida pelo consenter.
• Endossante:Os nós endossantes são responsáveis por simular transações únicas em sua rede e impedir transações não determinísticas e não confiáveis. Embora todos os endossantes atuem como validadores, os validadores podem ou não ser endossantes, dependendo das restrições da rede.
• Consenter:A responsabilidade deles é verificar os resultados gerados por pares afiliados que desejam avançar com uma transação para validar a transação. Ao contrário dos committers e endorsers, que operam no mesmo tempo de execução, suas responsabilidades são específicas e exigem tempos de execução separados. Sua responsabilidade é determinar a qual livro-razão a transação deve ser comprometida.

Vantagens do Protocolo Hyperledger

Segurança

O Hyperledger prioriza a segurança, oferecendo criptografia, gestão de identidade e controlo de acesso. Isto torna-o uma escolha ideal para aplicações empresariais que requerem um elevado 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

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

Interoperabilidade

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

Privacidade

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

Desvantagens do Protocolo Hyperledger

Complexidade

Hyperledger 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 na rede. Isto resulta numa descentralização limitada. Embora isto possa aumentar a segurança e a privacidade, também implica que a rede é menos descentralizada do que as plataformas de blockchain públicas.

Capacidade restrita de contrato inteligente

O Hyperledger fornece capacidades restritas de contrato inteligente em comparação com outras plataformas blockchain. Embora isso possa ser adequado para aplicativos específicos, pode ser prejudicial para organizações que requerem capacidades de contrato inteligente mais sofisticadas.

Projetos Hyperledger

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

Hyperledger Fabrics

Hyperledger Fabric é uma plataforma de tecnologia de livro-razão distribuído (DLT) de código aberto e com permissão, desenvolvida especificamente para uso empresarial. Oferece recursos exclusivos que o distinguem de outras plataformas proeminentes de livro-razão distribuído ou blockchain.

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

Modelo Hyperledger Fabric

O Hyperledger Fabric incorpora elementos essenciais de design que efetivamente cumprem o 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 ao 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 através de transações. A execução de chaincode é separada da ordenação de transações, reduzindo a necessidade de confiança e verificação entre diferentes nós. Esta abordagem melhora a escalabilidade e o desempenho da rede.
• Ledger:O livro-razão é composto por uma blockchain que armazena um registo imutável e ordenado em blocos. Também inclui uma base de dados de estado que acompanha o estado atual do tecido. Cada canal tem um livro-razão. O registo imutável e coletivamente acessível armazena todos os registos de transações para cada canal e incorpora uma função de consulta semelhante ao SQL para auditorias eficazes e resolução de disputas.
• Privacidade: A privacidade é assegurada através da utilização de canais e recolha de dados privados, que facilitam transações confidenciais entre empresas rivais e indústrias regulamentadas que trocam ativos numa rede partilhada.
• Serviços de Segurança e Associação:A adesão controlada 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 distinto para alcançar a adaptabilidade e expansibilidade necessárias da organização.

Hyperledger Sawtooth

Hyperledger Sawtooth é uma plataforma blockchain introduzida pela Intel e opera com características autorizadas e modulares. Hyperledger Sawtooth é uma arquitetura versátil e modular que separa o sistema central do domínio da aplicação. Isso permite que contratos inteligentes definam as regras de negócios para aplicações sem necessidade de conhecimento do design subjacente do sistema central. O Hyperledger Sawtooth oferece uma variedade de métodos de consenso, como Tolerância a Falhas Bizantinas Práticas (PBFT) e Prova de Tempo Decorrido (PoET). É especificamente 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 engajar eficientemente muitos validadores dispersos enquanto requer baixo uso de recursos. A lógica de negócios das transações é separada da camada de consenso e organizada em famílias de transações, que podem ter semântica restrita ou irrestrita.

Características do Hyperledger Sawtooth

As características de uma serra incluem:

• Consenso Dinâmico
• Famílias de transações
• Prova de Tempo Decorrido (um método de consenso específico)
• Execução de Transações Paralelas (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 exigem uma plataforma blockchain que seja permitida e adaptável.

Outros Projetos Hyperledger

Hyperledger Iroha

Hyperledger Iroha é uma plataforma blockchain projetada para integração perfeita com redes pré-existentes. Também é projetada para ser descomplicada e fácil de integrar em projetos infraestruturais ou IoT que requerem tecnologia de contabilidade distribuída.

Hyperledger Iroha é caracterizado pela sua arquitetura direta e precisa, design modular e orientado por domínio em C++, foco no desenvolvimento de aplicações cliente e implementação de um novo método de consenso chamado YAC, que garante tolerância a falhas em caso de falha. É utilizado em setores como serviços financeiros, saúde e educação.

Hyperledger Indy

Hyperledger Indy é uma estrutura projetada para implementar identidades descentralizadas. O produto inclui muitos componentes, conjuntos de ferramentas e bibliotecas. Além disso, engloba a auto-soberania, o que implica o armazenamento seguro de toda a documentação relacionada com a sua identificação.

Hyperledger Besu

Hyperledger Besu é uma base de código Ethereum publicamente acessível disponível em plataformas privadas e permissíveis 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.

Hyperledger Cello

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

Hyperledger Bevel

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

Vagalume Hyperledger

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

Hyperledger Cacti

Hyperledger Cacti é um framework para alcançar interoperabilidade ao estabelecer conexões e facilitar transações entre diversos ledgers.

Hyperledger Solang

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

Hyperledger Aries

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

Hyperledger Anoncreds

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

Hyperledger 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 Hyperledger, sediada na Linux Foundation, é dedicada ao desenvolvimento de protocolos e tecnologias blockchain adequados para uso empresarial. As empresas podem estabelecer redes blockchain confidenciais e com permissão para uma variedade de aplicações. O Hyperledger é reconhecido por suas soluções modulares e adaptáveis em gestão da cadeia de abastecimento e contratos inteligentes.