Máquinas Virtuais: Motores Ocultos que Impulsionam a Blockchain

Introdução

Embora um sistema operativo (SO) seja mutuamente exclusivo, sendo Windows, MacOS ou Linux, etc., por vezes é possível executar um SO noutro. Por exemplo, existe a possibilidade de executar o SO Windows no MacOS, e o SO Android no SO Windows. O objetivo por trás do empilhamento dos sistemas operativos é testar um SO, isolar algum software arriscado do SO anfitrião, executar uma versão antiga de um SO ou desenvolver e testar código em várias plataformas. Um EVM é usado em blockchains porque fornece uma forma universal e fiável de executar contratos inteligentes e garante que cada nó na rede executa transações exatamente da mesma forma.

O que é uma Máquina Virtual?

Uma máquina virtual (VM) é essencialmente um computador diferente que vive dentro do seu computador existente. Com apenas alguns cliques, pode configurá-la sem precisar de qualquer hardware físico adicional. Uma vez em execução, funciona como um computador completo. Pode instalar um sistema operativo, armazenar ficheiros, executar aplicações e até navegar na internet, e isto é possível tudo dentro desse espaço virtual. No mundo das criptomoedas, os contratos inteligentes em blockchains são desenvolvidos e executados em máquinas virtuais. O mais comum deles é a Ethereum Virtual Machine (EVM).

Por trás das cenas, é o seu computador principal, conhecido como anfitrião, que torna isto possível. Para manter a VM a funcionar sem problemas, o anfitrião partilha os seus próprios recursos como memória, poder de processamento e armazenamento. Esta configuração é útil quando precisa de trabalhar com um software que só funciona num sistema operativo diferente do instalado no seu anfitrião.

Como funciona uma VM

Então, como funciona realmente uma máquina virtual? No centro de todo o processo está um software especial chamado hipervisor. O hipervisor atua como um gestor, utilizando os recursos físicos do seu computador. Estes recursos incluem componentes como o processador (CPU), memória (RAM) e armazenamento. Eles são feitos para trabalhar em divisão eficiente para que uma ou mesmo várias máquinas virtuais possam funcionar ao mesmo tempo.

Existem duas formas típicas de configurar hipervisores. Alguns são instalados diretamente no próprio hardware, razão pela qual são frequentemente encontrados em centros de dados e ambientes de computação nuvem onde a velocidade e eficiência são mais importantes. Outros funcionam em cima do seu sistema operativo normal, quase como qualquer outra aplicação. Estes são mais comuns para uso diário, testes ou trabalho de desenvolvimento. Por exemplo, pode desfrutar do ecossistema Android no SO Windows instalando uma aplicação BlueStacks.

Uma vez que o hipervisor tenha feito o seu trabalho e a sua máquina virtual esteja pronta, pode tratá-la exatamente como um computador físico. Pode iniciá-la e depois instalar programas, usar a internet ou até construir e executar aplicações, tudo dentro desse espaço virtual.

Máquinas Virtuais em Redes Blockchain

A maioria das pessoas que usam aplicações blockchain nunca contempla a infraestrutura invisível que faz tudo funcionar sem problemas. Quer esteja a trocar tokens numa exchange descentralizada, a cunhar um NFT ou a enviar fundos através de uma blockchain Layer 2, um componente vital está a fazer todas as tarefas pesadas em segundo plano. Esse componente é a máquina virtual blockchain.

No mundo tecnológico tradicional, uma máquina virtual (VM) é basicamente uma sandbox isolada. Permite aos desenvolvedores executar software num ambiente limitado e controlado. Este software é separado do hardware subjacente. Nas redes blockchain, no entanto, as VMs servem um propósito muito diferente. Elas servem como motores de execução para contratos inteligentes, os agentes de código auto-executáveis que permitem que aplicações descentralizadas funcionem 24/7 sem problemas. Sem VMs, não haveria uma forma fiável para milhares de computadores independentes em todo o mundo concordarem sobre como um contrato deve ser executado.

Ethereum Virtual Machine

A Ethereum Virtual Machine (EVM) é o exemplo mais conhecido de VMs Blockchain. Linguagens como Solidity, Vyper ou Yul podem ser usadas pelos desenvolvedores para escrever contratos e implantá-los no Ethereum, bem como noutras blockchains compatíveis com EVM. O EVM garante que cada nó processa contratos inteligentes exatamente da mesma forma, porque ajuda a manter a consistência e segurança em toda a rede.

Outras VMs no Mundo Blockchain

Mas Ethereum não é a única blockchain que tem uma máquina virtual. Diferentes redes blockchain projetam os seus próprios modelos para atender a objetivos específicos dos seus requisitos. NEAR e Cosmos dependem de VMs baseadas em WebAssembly, conhecidas pela sua flexibilidade. Estas permitem que contratos inteligentes sejam escritos em várias linguagens de programação, o que reduz os obstáculos para desenvolvedores que não querem aprender algo completamente novo. Enquanto isso, o MoveVM, usado por blockchains como Sui, dá mais importância à linguagem Move para priorizar a segurança na execução de transações. Solana segue um caminho diferente com a sua Solana Virtual Machine, otimizada para processar muitas transações simultaneamente.

Embora a maioria dos utilizadores nunca interaja diretamente com elas, as VMs estão constantemente a trabalhar em segundo plano. Quando faz uma troca de token numa plataforma DeFi como Uniswap, o EVM está a executar o contrato. Se cunhar um novo NFT, a VM atualiza o ledger para mostrar quem o possui. Mesmo soluções de escala avançadas como zk-rollups dependem de VMs especializadas como zkEVMs, que combinam a execução de contratos inteligentes com provas criptográficas para melhorar tanto a eficiência quanto a segurança.

Falhas das VMs

No entanto, as máquinas virtuais também têm certas desvantagens. As VMs executam código e gerem contratos inteligentes em componentes emprestados, o que torna os processos mais lentos em comparação com a execução direta no hardware. A complexidade operacional resulta da manutenção de VMs em grandes redes, exigindo atualizações constantes e conhecimento especializado. A compatibilidade é outra desvantagem. Um contrato escrito para Ethereum não funcionará em Solana sem alterações substanciais. Isso cria trabalho extra para desenvolvedores que desejam alcançar múltiplos ecossistemas.

Apesar destes desafios, as VMs blockchain permanecem no centro da inovação em tecnologia descentralizada. Elas são os heróis não reconhecidos que fazem os utilizadores confiarem prontamente no código em vez de intermediários. As VMs criam um mundo de produtos financeiros, propriedade digital e comunidades virtuais. Embora nunca as veja diretamente, as máquinas virtuais são os motores silenciosos que mantêm a economia blockchain em movimento.

Conclusão

Em resumo, as máquinas virtuais podem passar despercebidas, mas desempenham um papel crucial na tecnologia moderna. Ao tornarem as coisas mais simples e seguras nos bastidores, ajudam-nos a construir e usar novos tipos de programas de computador e mudam a forma como confiamos e partilhamos informações. Quer estejam a alimentar as mais recentes ferramentas blockchain ou a permitir que as pessoas executem software num espaço protegido, as VMs continuam a melhorar silenciosamente. O seu verdadeiro poder reside na forma como suportam tudo a partir do segundo plano, mostrando que muito do que faz a tecnologia funcionar melhor é frequentemente invisível.

Perguntas Frequentes

O que é uma máquina virtual em blockchain?

Uma máquina virtual em blockchain é um motor de execução que executa contratos inteligentes de forma segura e consistente em todos os nós da rede.

O que é a Ethereum Virtual Machine (EVM)?

A Ethereum Virtual Machine (EVM) é a VM blockchain mais amplamente utilizada que garante que cada contrato inteligente funciona da mesma forma em todas as blockchains compatíveis com Ethereum.

Por que as máquinas virtuais são importantes em blockchain?

As máquinas virtuais são importantes porque fazem com que aplicações descentralizadas (dApps) funcionem de forma fiável, segura e consistente sem necessidade de intermediários.

Umair Younas é um escritor de conteúdo relacionado com criptomoedas ligado a este trabalho desde 2019. Aqui, no Blockchainreporter, ele serve como escritor de notícias e artigos. Ele é um entusiasta de cripto, blockchain, NFTs, DeFi e FinTech. Ele tem um forte domínio na escrita de análises autênticas sobre corretoras e exchanges e colaborou com a nossa equipa de educação para escrever conteúdo educacional também. Ele tem o sonho de aumentar a consciencialização entre as pessoas sobre moedas digitais. Os seus trabalhos são bem pesquisados e repletos de informação, proporcionando assim novos insights. Fique atento às suas publicações se quiser manter-se atualizado com o universo cripto.

Fonte: https://blockchainreporter.net/virtual-machines-hidden-engines-powering-blockchain/

Líder mundial em soluções para processamento e embalagem de alimentos, a Tetra Pak aposta em ferramentas integradas que ajudam empresas a produzirem mais, reduzindo custos e ganhando competitividade em todas as etapas do processo industrial. Para isso, a companhia oferece diferentes tipos de equipamentos e inovações tecnológicas que vão desde a seleção da matéria prima até o processamento e envase do produto. “Nosso propósito maior é atender por completo toda a indústria de alimentos e bebidas, atuando de ponta a ponta com o cliente, gerando economia, sustentabilidade, eficiência nos processamentos e redução de gastos”, explica a Diretora de Processamento da Tetra Pak Brasil, Ana Paula Forti. Hoje, o grau de competitividade de uma empresa está ligado diretamente a processos internos de produção e que são determinantes para melhorar a sua posição no mercado em que atua. No caso da indústria de Alimentos e Bebidas (A&B), os desafios incluem a otimização de operações industriais e redução do Custo Total de Propriedade (TCO). Do inglês Total Cost of Ownership (TCO), o Custo Total de Propriedade é uma métrica empresarial utilizada para calcular todos os gastos diretos e indiretos relacionados à aquisição e operação de um ativo da companhia, como, por exemplo, um maquinário pesado utilizado no processo de produção industrial. Esse indicador não considera apenas o preço de compra da máquina, mas também despesas com manutenção, consumo, capacitação técnica e depreciação, entre outros fatores que impactam a gestão financeira da companhia como um todo. Com base nessa visão ampliada de custos e eficiência operacional, a Tetra Pak oferece um conjunto de soluções que abrange diversas etapas da atividade industrial, elevando a produtividade e reduzindo os custos. São projetos de inovação, processamentos com tecnologia de ponta, manutenção preventiva e preditiva, fornecimento de peças e consumíveis, serviços especializados para melhorias de desempenho, automação, digitalização e capacitação técnica para operação dos dispositivos. Nesse contexto, o Tetra Pak® Factory OS™, parte do portfólio de Automação e Digitalização de última geração da companhia, oferece insights contextualizados e em tempo real que permitem uma tomada de decisão mais assertiva e rápida na produção de alimentos e bebidas, um passo importante rumo às Plantas Inteligentes. De acordo com Renzo Perazzolo, Diretor de Serviços da Tetra Pak Brasil, o objetivo da companhia é garantir que cada elo da cadeia de valor funcione em plena sincronia, de maneira que o desempenho operacional, a segurança dos alimentos e o compromisso com a sustentabilidade avancem juntos e de forma contínua. Exemplo disso são as “Soluções Sustentáveis”, que oferecem aos produtores de Alimentos e Bebidas (A&B) opções customizadas de tecnologias de ponta para otimização do consumo de energia e recursos, essencial para ajudar os clientes a cumprirem metas socioambientais e redução de custos operacionais. Os serviços disponíveis incluem processos sofisticados desenvolvidos pela Tetra Pak, como a nanofiltração (recuperação de produtos químicos limpos e água para reutilização futura) e osmose reversa (tecnologia de filtração por membrana para melhorar a eficiência dos recursos em várias aplicações, incluindo a separação do leite e a reutilização da água). Atualmente, a nanofiltração e a osmose reversa desenvolvidas já são utilizadas com sucesso pela Queijos Scala, de Minas Gerais. Os novos métodos permitem à companhia mineira uma economia de milhares de litros de água por dia em suas operações de fabricação. Segundo Cleidomar R. Oliveira, coordenador de Meio Ambiente da Scala, a empresa tem o compromisso de aprimorar continuamente suas operações, investindo em soluções mais sustentáveis. “Reduzir o consumo de água é um dos objetivos e metas da organização, e toda companhia trabalha constantemente para atingir esse resultado”, explica. Oliveira ressalta ainda que, além do monitoramento e controle das etapas produtivas, iniciativas como a recuperação da água na concentração do soro têm contribuído significativamente para reduzir o consumo e tornar o sistema de produção cada vez mais sustentável. Suporte e estrutura para as operações A Tetra Pak, já no início da jornada industrial, oferece suporte na seleção de ingredientes de alta qualidade e origem sustentável, devido à sua rede global de fornecedores e especialistas locais. No momento da idealização de alimentos e bebidas, companhias que desejam lançar novos produtos ou adaptarem receitas a diferentes mercados contam com uma estrutura que inclui pesquisas de mercado, testes, desenvolvimento de conceito e apoio no lançamento. No momento de produção, a companhia disponibiliza linhas automatizadas e otimizadas que integram o processamento e o envase, além de soluções digitais e serviços técnicos especializados, tudo de acordo com as necessidades e características de cada parceiro. Nessa etapa, a qualificação técnica dos colaboradores das empresas também está diretamente ligada à redução do TCO: sem preparo adequado, mesmo os equipamentos mais modernos correm o risco de serem subutilizados, gerando desperdício ou riscos operacionais. Os equipamentos e métodos de ponta desenvolvidos pela Tetra Pak também evitam que os alimentos sejam derramados ou se estraguem durante o processo de produção, mesmo nos estágios iniciais. Isso evita desperdícios e contribui para a sustentabilidade ambiental. As embalagens projetadas para prolongar a vida útil dos itens também ajudam a evitar as perdas ao longo da cadeia produtiva. Entre os cases de sucesso está o da Cooperativa Santa Clara, no Rio Grande do Sul. “Com o apoio da Tetra Pak, conseguimos tornar nosso processo mais sustentável e aumentar nossa produtividade, batendo recordes ano a ano. Além disso, conseguimos reduzir nossos custos com a integração entre equipamentos, automação e serviços especializados”, afirma João Seibel, Diretor Industrial da Santa Clara. João Seibel destacou, ainda, que ao contar com suporte especializado em todas as etapas, a empresa consegue garantir mais agilidade na operação, reduzir significativamente as perdas e alcançar maior uniformidade no desempenho da planta. Outro destaque é a parceria recente com a fabricante de sucos Tial que colocou em prática o novo conceito de pasteurização desenvolvido pela Tetra Pak de redução de custos, aumento da produtividade e a expansão da sustentabilidade ambiental na indústria. A abordagem inovadora consiste em pasteurizar apenas o suco concentrado durante o processo industrial, e não a mistura com a água. Com a implementação dessa estratégia, a Tial já apresentou uma redução de 64,6% no consumo de vapor durante a sua produção, além de ter diminuído em 84,3% do vapor necessário exclusivamente para a pasteurização. O novo conceito de pasteurização da Tetra Pak também apresenta mais precisão. As perdas de concentrado por litro de suco produzido caíram 60%. “A redução de perdas de concentrado é possível graças ao alto controle de processo de mistura asséptica”, explica Ana Paula Forti.