A Internet das Coisas (IoT) está constantemente tornando realidade a ideia de um mundo totalmente conectado. Bilhões de dispositivos físicos, desde pequenos sensores até veículos autônomos e máquinas industriais, agora coletam e compartilham dados online. Manter essas informações seguras e imutáveis é fundamental, e é por isso que os engenheiros estão explorando cada vez mais a tecnologia blockchain. Embora o blockchain seja mais conhecido por trabalhar com criptomoedas, sua função principal é muito mais ampla. Ele atua como um livro-razão digital descentralizado onde os dados são compartilhados e armazenados em muitos computadores, em vez de serem controlados por uma única entidade.
Apesar das vantagens de segurança, a maioria dos sistemas blockchain são muito lentos para muitas aplicações IoT do mundo real. Os dispositivos inteligentes muitas vezes precisam responder em frações de segundo, mas as redes blockchain de hoje nem sempre conseguem acompanhar. Os pesquisadores descobriram que a principal fonte desses atrasos não é o software blockchain em si. Em vez disso, o problema é como os dispositivos interagem em redes ponto a ponto. Em particular, pesquisas anteriores ignoraram amplamente como a estrutura geral dessas conexões, conhecida como topologia de rede, afeta o desempenho em sistemas blockchain IoT.
Estudando design de rede para reduzir latência
Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisa liderada pelo Professor Associado Kien Nguyen do Instituto de Pesquisa Acadêmica Avançada/Escola de Pós-Graduação em Informática da Universidade de Chiba, Japão, explorou maneiras de melhorar a eficiência em redes blockchain IoT. Seus resultados foram publicados em Transações IEEE em gerenciamento de redes e serviços 17 de dezembro de 2025 Um estudo analisa como diferentes topologias de rede afetam a velocidade e apresenta uma nova técnica projetada para garantir a transmissão ininterrupta de dados. “Procuramos preencher a lacuna entre o projeto teórico e a implantação prática de sistemas blockchain de IoT, identificando as causas de sua alta latência e oferecendo uma solução descentralizada que seja simples e eficiente”, disse o Dr. O estudo foi coautor de Koki Koshikawa, Yue Su e Hiro Sekiya, da Universidade de Chiba.
Para identificar a causa da desaceleração, a equipe criou simulações com clientes blockchain conectados por meio de diferentes estruturas de rede. A análise deles mostrou que as redes IoT descentralizadas geralmente transmitem os mesmos dados várias vezes. Os métodos atuais de troca de transações (registros de dados individuais) e blocos (grandes coleções de registros verificados) podem levar a um aumento dramático de duplicatas. Quando essas duplicatas são espalhadas por caminhos de comunicação sobrepostos, as redes ficam congestionadas e os dados começam a ficar em fila, aumentando enormemente os atrasos.
O perigeu duplo permite que as redes se organizem
Para resolver esse problema, os pesquisadores desenvolveram um algoritmo descentralizado e leve chamado “Dual Perigee”. Este método permite que cada dispositivo na rede tome decisões mais inteligentes sobre a quais dispositivos vizinhos ele se conecta. Em vez de depender de conexões aleatórias, um dispositivo que usa Dual Perigee avalia seus pares com base na rapidez com que entregam transações e completam blocos. Conexões constantemente lentas estão sendo desmanteladas e substituídas por outras mais eficientes. Com o tempo, a rede reconstrói-se naturalmente numa configuração mais rápida, totalmente independente de uma autoridade central.
Quando testado em um ambiente IoT simulado com 50 nós, o Dual Perigee reduziu as latências relacionadas ao bloco em 48,54% em comparação com o método padrão usado na blockchain Ethereum. Também superou as abordagens de última geração, incluindo o algoritmo Perigee original, em mais de 23%. É importante observar que essas melhorias não aumentaram a carga nos dispositivos IoT. O algoritmo depende de medições passivas dos dados já recebidos e requer processamento mínimo.
Habilitando sistemas em tempo real e de missão crítica
As implicações deste trabalho se estendem a muitos setores de tecnologia. A confirmação e a troca de dados mais rápidas permitem que os sistemas blockchain suportem aplicações onde o tempo é essencial. “O mecanismo proposto de seleção de pares descentralizado e com reconhecimento de latência pode servir como base para futuras plataformas blockchain que suportam serviços críticos de IoT em tempo real, fornecendo, em última análise, infraestruturas digitais mais seguras, responsivas e confiáveis”, explica o Dr.
Preparando-se para a próxima geração de IoT
À medida que as redes IoT continuam a expandir-se e a tornar-se mais complexas, a procura por métodos de comunicação descentralizados e fiáveis aumentará. Os pesquisadores acreditam que o Dual Perigee poderá desempenhar um papel importante nas tecnologias futuras. “Nossa abordagem pode ser aplicada a novos serviços baseados em IoT que exigem troca de dados rápida e confiável, como cidades inteligentes, casas inteligentes, monitoramento industrial, sistemas de saúde e rastreamento da cadeia de suprimentos”, afirma 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 dos Subsídios Universitários para Inovação Científica e Tecnológica (número de concessão: JPMJFS2107).
