Hoje, com o rápido desenvolvimento da Internet das Coisas, um grande número de terminais inteligentes, como sensores, veículos autônomos e equipamentos industriais, carregam continuamente dados na rede. Como conseguir um processamento rápido e ao mesmo tempo garantir que os dados não possam ser adulterados tornou-se um problema fundamental enfrentado pela comunidade de engenharia. Blockchain é considerado uma solução importante devido aos seus recursos de segurança de livros descentralizados. No entanto, em cenários reais de IoT, a velocidade de resposta do sistema blockchain é muitas vezes difícil de atender à demanda “quase em tempo real”.
Uma equipe de pesquisa em informática da Universidade de Chiba, no Japão, apontou que o gargalo fundamental que restringe a velocidade não é o protocolo blockchain em si, mas o método de comunicação ponto a ponto entre os nós e a ineficiência da transmissão de dados causada pelo design inadequado da topologia da rede. Eles descobriram que poucos estudos anteriores examinaram sistematicamente o impacto da topologia de sobreposição e das estratégias de seleção de nós nos atrasos da blockchain da IoT, o que torna a rede propensa a congestionamentos e filas durante a expansão.
Para descobrir a verdadeira fonte do atraso, a equipe de pesquisa construiu uma variedade de estruturas de conexão de clientes blockchain por meio de simulação e conduziu uma análise comparativa de desempenho em diferentes topologias de rede. Os resultados mostram que, num ambiente IoT descentralizado, a mesma transação ou bloco é repetidamente encaminhado através de múltiplos links, e o número de cópias de dados aumenta rapidamente, o que é um dos principais fatores que causam o congestionamento da rede. Quando os caminhos de comunicação se sobrepõem significativamente, as transações e os blocos são enfileirados entre os nós aguardando para serem encaminhados e o tempo geral de confirmação é significativamente prolongado.
Em resposta a esse problema, a equipe propôs um novo algoritmo descentralizado e leve, “Dual Perigee”, para otimizar o relacionamento de conexão dos nós blockchain na rede IoT. Em vez de depender de conexões aleatórias, os dispositivos que usam o Dual Perigee avaliam as conexões existentes com base na rapidez com que os nós vizinhos podem encaminhar transações e completar blocos. Se uma conexão funcionar mal por um longo período, o dispositivo se desconectará ativamente e encontrará vizinhos mais eficientes, permitindo que toda a rede evolua espontaneamente para uma topologia mais propícia à transmissão em alta velocidade, sem a necessidade de controle central.
A equipe de pesquisa testou o Dual Perigee em uma rede de simulação de blockchain IoT contendo 50 nós. Os resultados mostram que o algoritmo reduz a latência relacionada ao bloco em 48,54% em comparação com o método padrão usado na blockchain Ethereum, ao mesmo tempo que alcança uma melhoria de desempenho de mais de 23% em comparação com tecnologias avançadas propostas anteriormente, como o Perigee. Vale a pena notar que essas melhorias são alcançadas quase sem aumento na carga de computação dos terminais IoT, porque o Dual Perigee depende apenas de medições passivas geradas incidentalmente quando o nó recebe dados, e a carga de processamento do próprio algoritmo é mínima.
Kien Nguyen, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Estudos Avançados/Escola de Pós-Graduação em Informática da Universidade de Chiba, disse que esta pesquisa tenta construir uma ponte entre o projeto teórico e a implantação real do blockchain IoT. Ao esclarecer as causas fundamentais da alta latência, propõe uma solução descentralizada que é simples e implementável. O artigo foi concluído em conjunto por Koki Koshikawa, Yue Su, Hiroo Sekiya e outros da Universidade de Chiba e foi publicado em "IEEE Transactions on Network and Service Management" em 17 de dezembro de 2025.
Os pesquisadores acreditam que esse mecanismo descentralizado de seleção de nós com reconhecimento de latência estabelece as bases para uma nova geração de plataformas blockchain que suportam serviços IoT de missão crítica em tempo real no futuro. Com a redução significativa na confirmação de dados blockchain e no tempo de distribuição, espera-se que o sistema atenda às necessidades de aplicações extremamente sensíveis ao tempo. Ruan Jian destacou que o Dual Perigee pode oferecer suporte a infraestruturas digitais mais seguras, responsivas e confiáveis.
À medida que a escala da Internet das Coisas continua a expandir-se e a complexidade do sistema aumenta, os mecanismos de comunicação fiáveis e descentralizados tornar-se-ão cada vez mais importantes. A equipe de pesquisa acredita que o Dual Perigee deverá ser usado em uma série de serviços emergentes de IoT que exigem compartilhamento de dados rápido e confiável, incluindo cidades inteligentes, casas inteligentes, monitoramento industrial, sistemas médicos e de saúde e rastreamento da cadeia de suprimentos. Esta pesquisa recebeu financiamento de projeto da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) e da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia (JST), refletindo ainda mais a importância que instituições relevantes atribuem à tecnologia de integração da Internet das Coisas e do blockchain.
Compilado de /ScitechDaily