A nova era de computação em nuvem Web3 do Polkadot: JAM e JAM Grid

Polkadot está comprometido em se tornar uma verdadeira plataforma de nuvem Web3, fornecendo infraestrutura para a construção de aplicações e serviços Web3 altamente escaláveis e extremamente confiáveis. Isso é semelhante ao que a AWS faz para aplicações e serviços Web2, embora haja algumas diferenças entre os dois.

Este artigo irá explorar como o JAM e o JAM Grid estão a impulsionar o Polkadot a tornar-se uma verdadeira plataforma de nuvem Web3. Os principais conteúdos incluem:

• JAM: uma escala e capacidade de cálculo sem precedentes
• JAM Grid: desbloquear 10 bilhões de TPS
• Comparação com outras blockchains
• Quais aplicações podem ser realizadas com JAM?
• Quais aplicações o JAM Grid pode implementar?
• Como o JAM Grid capacita os desenvolvedores
• Como o DOT impulsiona o JAM Grid
• Conclusão

Antes de começarmos oficialmente, vamos dar uma olhada na breve linha do tempo da nuvem Polkadot:

Polkadot Cloud - Fase de Gênese: Maio de 2020

Polkadot foi lançado neste momento, produzindo o primeiro bloco, marcando oficialmente a "entrada em operação" da nuvem Polkadot.

Polkadot Cloud - Primeiro marco (parachain), Novembro de 2021

Este é o nascimento do primeiro serviço em nuvem da Polkadot. Este serviço permite que os desenvolvedores construam blockchains personalizados e os conectem à nuvem da Polkadot, alcançando segurança compartilhada.

Primeira implementação de serviços em nuvem - Segundo marco, dezembro de 2021

O primeiro serviço de nuvem (cadeia paralela) foi lançado, e diferentes equipes começaram a usá-lo para implantar suas cadeias paralelas.

Polkadot Cloud - Terceiro marco (JAM), pendente, talvez antes do final de 2025

JAM (Join-Accumulate Machine) é um supercomputador sem necessidade de confiança, que constitui a base da nuvem Web3.

Polkadot Cloud - Potencial Quarto Marco (JAM Grid), a confirmar

A JAM Grid será um cluster hipotético de supercomputadores interconectados, onde cada computador executa o protocolo JAM.

Hoje em dia, mesmo as chamadas "blockchains de alto desempenho" têm dificuldade em lidar com cargas de trabalho em tempo real e intensivas em dados. Em comparação, o JAM Grid pode teoricamente alcançar um bilhão de transações por segundo (TPS), armazenamento em escala de exabytes e centenas de GB/s de largura de banda, o que pode fornecer capacidades comparáveis aos modernos centros de dados em nuvem para serviços Web3.

JAM e introdução ao JAM Grid

JAM é um único supercomputador que permite às pessoas construir aplicações e serviços Web3 escaláveis e confiáveis. O principal objetivo do JAM é fornecer uma estrutura flexível e eficiente para gerenciar dados e cálculos na rede. Ele foi projetado para simplificar a integração e manutenção de dados, ao mesmo tempo que garante a integridade e segurança da rede.

A JAM Grid é uma rede composta por vários supercomputadores que, teoricamente, pode atingir um bilhão de transações por segundo (TPS), disponibilidade de dados em nível de exabyte e largura de banda em nível de computação de alto desempenho (HPC).

Sobre o indicador TPS, vale a pena notar que, no artigo de resumo de fim de ano de Gavin Wood, ele mencionou que a capacidade de cálculo poderia atingir dez quatrilhões de gas equivalentes a EVM por segundo. Devido à enorme diferença na quantidade de gas consumida por diferentes transações, não existe um indicador "número de transações por segundo" (TPS) universalmente aplicável. Por exemplo, numa transferência simples de ETH na Ethereum, pode ser necessário 21.000 gas, enquanto interações de contratos inteligentes mais complexas podem exigir centenas de milhares ou até milhões de gas.

Para transações que consomem uma grande quantidade de gas, o limite do JAM é de aproximadamente 1 milhão de TPS, enquanto o limite do JAM Grid é de cerca de 1 bilhão de TPS. No entanto, vale a pena notar que esses dados são valores aproximados.

JAM: uma escala e capacidade de computação sem precedentes

O que é JAM?

JAM (Join-Accumulate Machine) é um supercomputador sem necessidade de confiança, que constitui a base da nuvem Web3. É um novo modelo de computação e protocolo, projetado para aumentar as capacidades do Polkadot e resolver os desafios de escalabilidade na tecnologia blockchain. O JAM suportará 1.000.000 transações por segundo (TPS), 2 PB de disponibilidade de dados e 857 MB/s de largura de banda.

Por que é importante?

JAM é a próxima atualização que tornará o Polkadot mais próximo de sua visão original - ser um supercomputador global sem permissão.

Como outras blockchains se comparam?

A escalabilidade do JAM visa suportar aplicações em tempo real em larga escala que não podem ser processadas pelas blockchains tradicionais.

JAM Grid: desbloquear 10 bilhões de TPS

O que é o JAM Grid?

JAM Grid é um cluster de supercomputadores interconectados hipotético, onde cada computador executa o protocolo JAM, comprometendo-se a realizar 1 bilhão de transações por segundo (TPS), 1 exabyte de armazenamento de dados e 600 GB/s de largura de banda.

Por que é importante?

Estes números ultrapassam em muito os padrões da blockchain de hoje, prenunciando uma escala semelhante à computação de alto desempenho (HPC). Se realizado, será capaz de lidar com aplicações em escala global, mantendo ao mesmo tempo a segurança descentralizada.

Como comparar outras blockchains?

Projetos como Solana, Aptos, Sui e Avalanche impulsionaram uma maior taxa de transferência do que as blockchains tradicionais, mas ainda não alcançaram os níveis de largura de banda de armazenamento em escala de exabytes ou de computação de alto desempenho (HPC).

em comparação com outras blockchains

• TPS (transações por segundo): mede a capacidade bruta - quantas transações uma blockchain pode processar por segundo. Um TPS mais alto geralmente significa dApps mais escaláveis e uma melhor experiência do usuário.

• Disponibilidade de dados: A capacidade da rede blockchain de armazenar e gerir dados na cadeia. Inclui a quantidade total de dados e a acessibilidade entre todos os nós da rede. Uma forte disponibilidade de dados garante o acesso e a verificação consistentes dos registos de transações, estado de aplicações e dados de utilizadores, enquanto mantém a integridade, segurança e características descentralizadas da blockchain.

• Largura de banda: reflete a capacidade da rede - a velocidade de transmissão de dados no sistema. Para blockchains projetados para processar um grande número de transações (e dados relacionados), uma alta largura de banda é fundamental para evitar gargalos.

• Arquitetura: destacar métodos de design - por exemplo, a diferença entre arquitetura de cadeia única e fragmentação ou sub-rede. A arquitetura afeta o TPS e a dificuldade de escalabilidade e evolução da blockchain.

É importante notar que muitos números TPS são de redes de teste ou valores máximos teóricos - o desempenho real pode variar. Os indicadores de disponibilidade de dados e largura de banda também são valores aproximados, pois não existem números exatos.

Pontos chave

• Armazenamento de 1 exabyte e largura de banda HPC: A proposta JAM Grid oferece armazenamento de dados de 1 exabyte e uma taxa de transferência de 600 GB/s - comparável a grandes centros de dados, e não a uma blockchain típica.

• Comparação com a rede atual: Embora blockchains como Solana, Avalanche e Aptos superem plataformas mais antigas em TPS, elas não conseguem se aproximar da disponibilidade de dados em nível HPC ou largura de banda contínua.

• Múltiplos modos de "supercomputador": haverá vários supercomputadores, cada um a executar o protocolo JAM. Isto criará uma rede onde todos os supercomputadores poderão comunicar entre si e possivelmente partilhar recursos. Como estes supercomputadores se comunicarão entre si será um desafio chave.

Que aplicações podem ser realizadas com JAM?

Com cerca de 1 milhão de TPS, 2 PB de disponibilidade de dados e largura de banda de 857 MB/s, o supercomputador JAM trouxe um enorme salto além da maioria das blockchains existentes. Aqui estão alguns exemplos de aplicações que o JAM pode desbloquear:

Jogos em tempo real e mundos virtuais (a nível de cidade ou país)

As atuais blockchains não conseguem lidar com as frequentes mudanças de estado de jogo de milhares (para não dizer milhões) de jogadores. Os 1 milhão de TPS da JAM significam que interações rápidas em mundos virtuais de nível urbano ou nacional podem ser mantidas na cadeia, reduzindo assim a dependência de servidores centralizados.

Internet das Coisas e Automação em Tempo Real (nível empresarial ou urbano)

Os dispositivos de Internet das Coisas geram milhões de eventos por segundo nas implantações urbanas ou industriais. A maioria das blockchains não consegue lidar com tantos eventos em cadeia, o que pode causar congestionamentos graves. A capacidade de cerca de 1 milhão de TPS do JAM, combinada com a disponibilidade de dados em nível PB, significa que cada dispositivo pode publicar de forma confiável milhões de eventos por segundo na cadeia, sendo muito adequado para grandes empresas ou cidades inteligentes. A largura de banda de centenas de MB/s garante a rápida sincronização dos dados dos sensores entre os nós globais - suficiente para atender às necessidades urbanas ou empresariais, mas incapaz de cobrir todos os dispositivos de Internet das Coisas do planeta.

Moeda estável ou sistema de pagamento de alto volume (nível nacional)

As blockchains tradicionais enfrentam congestionamento e altas taxas sob carga intensa, limitando a aplicação mainstream de micropagamentos em cadeia. A capacidade de cerca de 1 milhão de TPS da JAM (supondo transações simples) permite que stablecoins ou redes de pagamento sirvam economias de países ou regiões. A alta taxa de transferência mantém as taxas baixas e a confirmação das transações é rápida. Embora não seja possível realizar bilhões de micropagamentos diariamente em escala global, é suficiente para superar a maioria das limitações das L1 existentes.

Após a implementação do JAM, o Polkadot Cloud superará significativamente muitos L1 existentes em termos de throughput, armazenamento e largura de banda, sendo capaz de suportar dApps em tempo real e intensivos em dados, que atualmente não podem ser realizados nas blockchains existentes.

JAM Grid pode implementar quais aplicações?

Hoje em dia, as blockchains - mesmo as "rápidas" - lutam para lidar com cargas de trabalho em tempo real e de grandes volumes de dados. Em contraste, o JAM Grid, que suporta bilhões de TPS, armazenamento em escala de exabytes e largura de banda de centenas de GB/s, pode oferecer um desempenho ao nível de centros de dados modernos para serviços Web3. Aqui estão alguns exemplos de aplicações que podem acabar se tornando realidade sob essas condições:

Mundo virtual massivo e jogos multiplayer

A atual blockchain não consegue lidar com atualizações em tempo real de milhões de jogadores concorrentes, muito menos armazenar grandes volumes de ativos de jogos, estados e logs na cadeia. Com bilhões de TPS e uma enorme largura de banda, o JAM Grid pode lidar com atualizações de estado frequentes (como ações de jogadores, mudanças no mundo), todos os dados permanecendo na cadeia, eliminando assim a dependência de servidores de jogos centralizados. O armazenamento em nível de byte permite que uma imensa biblioteca de ativos 3D, inventários de personagens e históricos de itens sejam mantidos de forma verificável e duradoura.

Internet das Coisas em tempo real e automação

Dispositivos de Internet das Coisas geram continuamente fluxos de dados — como temperatura, telemetria de veículos, atualizações de sensores — podendo gerar milhões de eventos por segundo. Nenhuma blockchain convencional consegue processar e validar tal volume de dados em tempo quase real. A alta taxa de transferência e a disponibilidade escalável de dados da JAM Grid permitem que cada dispositivo registre atualizações diretamente na cadeia, sem sobrecarregar a rede. A alta largura de banda garante que os dados possam ser rapidamente disseminados entre nós distribuídos globalmente.

Rede social de escala global

As plataformas sociais geram bilhões de interações diariamente (como curtidas, postagens, comentários, mensagens), o que requer uma enorme capacidade de throughput e armazenamento. As blockchains existentes não conseguem lidar com tamanha quantidade de atividades em cadeia. A JAM Grid com bilhões de TPS pode suportar publicações quase instantâneas, enquanto o armazenamento em nível de byte permite a preservação de ricos conteúdos de mídia e históricos de usuários, sem depender de soluções fora da cadeia. A descentralização embutida garante que nenhuma empresa única controle os dados dos usuários ou a moderação de conteúdo.

Inteligência Artificial Descentralizada e Aprendizado de Máquina em Grande Escala

O treinamento e a inferência de grandes modelos de IA requerem uma enorme capacidade de cálculo e grandes conjuntos de dados, que geralmente são geridos por clusters de computação de alto desempenho (HPC) centralizados. A capacidade de throughput e largura de banda semelhante ao HPC da JAM Grid pode hospedar cargas de trabalho de IA distribuídas na blockchain, garantindo a auditabilidade dos dados, a verificabilidade dos resultados de treinamento e proporcionando a todos um acesso equitativo aos recursos HPC.

Sistema de pagamento de stablecoin global

As stablecoins tradicionais enfrentam congestionamento e altas taxas em blockchains L1 sob alta carga. Bilhões de micropagamentos diários (como microtransações da Internet das Coisas e compras diárias) tornam-se inviáveis. A alta taxa de transferência e confirmação rápida do JAM Grid permite que as stablecoins se escalem para uma dimensão global, sem enfrentar taxas astronômicas ou gargalos. Isso estabelece as bases para um sistema de pagamento universal e de baixo custo, mais aberto do que qualquer fornecedor empresarial.

Em suma, a extrema capacidade de throughput e armazenamento do JAM desbloqueia novos serviços Web3, que são em termos de