A Internet das Coisas (IoT) está constantemente transformando a ideia de um mundo totalmente conectado em realidade. Desde pequenos sensores a veículos autónomos e máquinas industriais, milhares de milhões de dispositivos físicos recolhem e trocam dados online. Manter as informações seguras e imutáveis é crucial, e é por isso que os engenheiros estão explorando cada vez mais a tecnologia blockchain. Embora o blockchain seja mais conhecido por ser alimentado por criptomoedas, seus recursos principais são muito mais amplos. Ele atua como um livro-razão digital descentralizado onde os dados são compartilhados e mantidos em vários computadores, em vez de serem controlados por uma única organização.
Apesar das vantagens de segurança, a maioria dos sistemas blockchain funciona muito lentamente para muitas aplicações IoT do mundo real. Os dispositivos inteligentes muitas vezes precisam responder em uma fração de segundo, mas as atuais redes blockchain nem sempre conseguem acompanhar. Os pesquisadores descobriram que a principal fonte desses atrasos não era o próprio software blockchain. Em vez disso, o problema é como os dispositivos se comunicam em uma rede ponto a ponto. Em particular, as primeiras pesquisas ignoraram em grande parte como a estrutura geral dessas conexões (chamada topologia de rede) afeta o desempenho dos sistemas blockchain IoT.
Estude o design da rede para reduzir a latência
Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisa liderada por Kien Nguyen, professor associado da Escola de Pós-Graduação em Estudos Avançados/Escola de Pós-Graduação em Informática da Universidade de Chiba, no Japão, estudou maneiras de melhorar a eficiência das redes blockchain IoT. Suas descobertas foram publicadas em Transações IEEE em gerenciamento de redes e serviços 17 de dezembro de 2025. O estudo analisa como diferentes topologias de rede afetam as velocidades e apresenta uma nova tecnologia projetada para manter o fluxo de dados sem problemas. “Nosso objetivo é preencher a lacuna entre o projeto teórico e a implantação prática de sistemas de blockchain de IoT, identificando as causas básicas da alta latência em sistemas de blockchain de IoT e propondo uma solução descentralizada que seja simples e eficaz”, disse o Dr. O estudo foi coautor de Koki Koshikawa, Yue Su e Hiroo Sekiya, da Universidade de Chiba.
Para identificar a causa da desaceleração, a equipe realizou simulações de clientes blockchain conectados por meio de diversas estruturas de rede. A sua análise mostra que as redes IoT descentralizadas muitas vezes transmitem os mesmos dados várias vezes. A abordagem atual de compartilhamento de transações (entradas únicas de dados) e blocos (coleções maiores de registros validados) pode levar a uma explosão de cópias duplicadas. À medida que esses dados duplicados se propagam através de caminhos de comunicação sobrepostos, a rede fica congestionada e os dados começam a ficar em fila, aumentando significativamente a latência.
Os perigeus duplos permitem que as redes se organizem
Para resolver esse problema, os pesquisadores desenvolveram um algoritmo leve e descentralizado chamado “perigeu duplo”. Esta abordagem permite que cada dispositivo na rede tome decisões mais informadas sobre a quais dispositivos vizinhos ele se conecta. Em vez de depender de conexões aleatórias, os dispositivos que usam perigeu duplo avaliam seus pares com base na rapidez com que entregam transações e completam blocos. Conexões consistentemente lentas serão descartadas e substituídas por conexões com melhor desempenho. Com o tempo, a rede irá naturalmente se remodelar em configurações mais rápidas, tudo isso sem depender de uma autoridade central.
Quando testado em um ambiente IoT simulado de 50 nós, o Dual Perigee reduziu a latência relacionada ao bloco em 48,54% em comparação com o método padrão usado pelo blockchain Ethereum. Também excede o desempenho dos métodos de última geração (incluindo o algoritmo Perigee original) em mais de 23%. É importante ressaltar que essas melhorias não aumentam a carga de trabalho dos dispositivos IoT. O algoritmo depende de medições passivas dos dados recebidos e requer apenas um processamento mínimo.
Suporta sistemas em tempo real e de missão crítica
O impacto deste trabalho abrange muitas áreas técnicas. A confirmação e o compartilhamento mais rápidos de dados permitem que os sistemas blockchain suportem aplicações urgentes. Nguyen explicou: “O mecanismo descentralizado de seleção de pares com reconhecimento de latência proposto pode servir como base para futuras plataformas de blockchain para suportar serviços IoT de missão crítica em tempo real, permitindo, em última análise, uma infraestrutura digital mais segura, responsiva e confiável”.
Prepare-se para a próxima geração de IoT
À medida que as redes IoT continuam a expandir-se e a tornar-se mais complexas, a necessidade de métodos de comunicação descentralizados e fiáveis aumentará. Os pesquisadores acreditam que os perigeus duplos podem 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”, disse o Dr.
Esta pesquisa foi apoiada pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) (Número de concessão: 23H03377) e em parte pela Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST) através do estabelecimento de bolsas universitárias para promover a inovação científica e tecnológica (Número de concessão: JPMJFS2107).
