GESTÃO DE ESTADO EM BLOCKCHAINS: TÉCNICAS DE PRUNING E ARQUIVAMENTO EFICIENTE

Abstract

O presente artigo analisa a gestão de estado em blockchains públicas, com foco em técnicas de pruning e estratégias de arquivamento eficiente, diante do crescimento contínuo de dados e da necessidade de equilibrar segurança, disponibilidade histórica e custos de infraestrutura. Em redes baseadas em máquinas de estado, como aquelas compatíveis com a Ethereum Virtual Machine, o estado global – composto por contas, contratos e dados de armazenamento – é mantido em estruturas de dados do tipo árvore de Merkle-Patricia (MPT), que crescem monotonicamente à medida que novas transações modificam o estado, levando nós completos e de arquivo a consumirem dezenas de terabytes após alguns anos de operação em produção. Essa dinâmica impõe desafios estruturais a operadores de nós, que precisam escolher entre manter histórico completo, realizar pruning de blocos e estados antigos ou recorrer a nós especializados para consultas históricas, afetando diretamente o grau de descentralização e o custo de participação na rede. A metodologia adotada combina revisão bibliográfica de pesquisas em bancos de dados para blockchains, documentação técnica de clientes de nós – entre os quais Geth, Erigon e equivalentes em outras redes – e estudos recentes sobre statelessness, expiração de estado (state expiry), árvores de Verkle e bancos de dados forkless, discutindo as implicações dessas abordagens para a gestão de estado de longo prazo. Os resultados indicam que estratégias de pruning ao nível de blocos e de estado, combinadas a modelos de nós diferenciados (full, pruned, archive, light) e a técnicas de instantâneos (snapshotting) e arquivamento externo, permitem reduzir significativamente o volume de armazenamento exigido de nós validadores sem sacrificar a capacidade de validação e a segurança da cadeia. Por outro lado, a dependência crescente de archive nodes e de infraestruturas especializadas para consultas históricas levanta questões relevantes acerca de centralização e do custo de reconstrução do estado em cenários adversos, estimulando pesquisa em modelos de clientes sem estado (stateless clients), provas compactas de estado e bancos de dados desenhados especificamente para as cargas de trabalho de blockchains. Conclui-se que a gestão eficiente de estado constitui componente crítico da sustentabilidade de longo prazo da Web3, demandando abordagens integradas que combinem técnicas de pruning, desenho criterioso de estruturas de dados, políticas explícitas de retenção histórica e modelos econômicos que incentivem a operação de nós com diferentes perfis de armazenamento.