原文:《Sequenciadores compartilhados para cadeias de aplicativos Starknet e Madara》
Escrito por Apoorv Sadana
Compilado por: Odaily Planet Daily How to Husband
! [Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-d5ea1f805b-dd1a6f-69ad2a.webp)
Quando mais e mais cadeias de aplicativos L2 dependem do Ethereum como a camada de liquidação, a interoperabilidade entre várias cadeias e o grau de descentralização de cada cadeia são particularmente importantes.
Este artigo discute o conceito de um ordenador compartilhado, que permite que diferentes cadeias de aplicativos compartilhem um conjunto de validadores para alcançar a descentralização e lida com a ordenação e execução de transações por meio de um mecanismo de ordem e um mecanismo de rollup.
No entanto, o sequenciador compartilhado e a arquitetura de design multi-cadeia da Polkadot são altamente semelhantes, a tecnologia pronta da Polkadot pode ser introduzida no ecossistema Ethereum, melhorando assim o processo de desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum.
O seguinte é compilado por Odaily Planet Daily.
O que acontece com 100 cadeias de aplicativos?
Digamos que estamos em um futuro onde agora existem 100 cadeias de aplicativos diferentes liquidadas no Ethereum. Vamos resolver o problema que isso vai levantar.
Fragmentação descentralizada
Cada cadeia de aplicativos precisa resolver o problema da descentralização por conta própria. Agora, a descentralização da cadeia de aplicação não é tão necessária quanto a L1, principalmente porque dependemos da L1 para garantir a segurança. No entanto, ainda precisamos de descentralização para garantir vitalidade, resistir à censura e evitar vantagens monopolistas (como taxas elevadas). No entanto, se cada cadeia de aplicativos resolver o problema de descentralização à sua própria maneira, isso levará à fragmentação dos conjuntos de validadores. Cada cadeia de aplicação deve desenvolver incentivos económicos para atrair novos validadores. Além disso, os validadores precisam escolher quais clientes estão dispostos a executar. Isso cria uma enorme barreira à entrada para os desenvolvedores lançarem suas próprias cadeias de aplicativos (o que é apenas uma transação em comparação com a implantação de contratos inteligentes).
Composabilidade
Composability basicamente significa interação entre aplicativos. No Ethereum ou Starknet, isso significa simplesmente chamar outro contrato inteligente, e todo o resto é tratado pelo próprio protocolo. No entanto, na cadeia de aplicativos, isso se torna mais difícil. Diferentes cadeias de aplicação têm seus próprios mecanismos de bloqueio e consenso. Toda vez que você tenta interagir com outra cadeia de aplicativos, precisa revisar cuidadosamente o algoritmo de consenso e as garantias de finalidade e configurar a ponte entre cadeias de acordo (diretamente para on-chain ou através de L1). Se você quiser interagir com 10 cadeias de aplicativos com designs diferentes, você precisa fazer isso 10 vezes.
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Experiência de desenvolvimento
Resolver a descentralização e fazer pontes não é fácil. Se cada cadeia de aplicativos precisar resolver esses problemas, será muito difícil para o desenvolvedor médio de contratos inteligentes construir sua própria cadeia de aplicativos. Além disso, à medida que cada cadeia de aplicação tenta resolver esses problemas à sua maneira, logo veremos que diferentes cadeias seguem padrões diferentes, o que tornará mais difícil para novos participantes do projeto se juntarem ao ecossistema.
Partilhar o sequenciador resolve este problema
Se você segue o espaço da cadeia de aplicativos, provavelmente já ouviu o termo "sequenciador compartilhado". Refere-se à ideia de compartilhar um conjunto comum de validadores para resolver os problemas acima. Funciona da seguinte forma.
Descentralização de partilha
A ideia central de um sequenciador compartilhado é que não há necessidade de ter um conjunto diferente de validadores para cada cadeia de aplicativos ou L2. Mas é possível ter um conjunto muito eficiente e descentralizado de validadores que classificam blocos para todas as cadeias. **
Como quase todos os classificadores hoje são centralizados, o ordenante é visto como um único aplicativo que coleta transações, as classifica, as executa e publica os resultados em L1. No entanto, essas tarefas podem ser divididas em vários componentes modulares. Por uma questão de explicação, dividi-o em duas partes.
Sort Engine: Responsável por classificar as transações em uma ordem específica. Uma vez que o mecanismo de classificação determina essa ordem, ela deve ser seguida. Isso é implementado enviando esta ordem em L1 e forçando os validadores L1 a verificar se as transações são executadas na ordem desejada.
Motor de rollup: O mecanismo de rollup basicamente inclui tudo o que o rollup faz: coletar transações de usuários, executar transações, criar provas e atualizar o status em L1. Idealmente, isso poderia ser dividido em mais componentes, mas evitaremos fazer isso neste artigo. Aqui, o mecanismo de classificação é o sequenciador compartilhado, e o mecanismo Rollup é basicamente toda a lógica do Rollup.
Portanto, o ciclo de vida de uma transação é o seguinte.
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O ordenante compartilhado basicamente classifica as transações no Rollup e as envia para L1. Ao descentralizar uma coleção de ordenadores compartilhada, um ordenante compartilhado descentraliza todos os pacotes cumulativos conectados a essa coleção de ordenantes.
Composabilidade
Um grande problema com a capacidade de composição é entender quando uma transação é finalmente concluída em outras cadeias de aplicativos e agir de acordo com a cadeia. Mas um ordenador compartilhado permite que rollups composable compartilhem partes uns com os outros. Portanto, se ocorrer uma reversão de transação no Rollup B, todo o bloco será revertido, o que também causará a reversão da transação no Rollup A.
Agora, isso certamente parece mais fácil do que realmente é. Para isso, a comunicação entre Rollups precisa ser eficiente e escalável. Os sequenciadores compartilhados precisam desenvolver padrões apropriados para como os rollups se comunicam, como as mensagens entre cadeias devem parecer, como lidar com atualizações de rollup, e assim por diante. Embora estes problemas sejam solúveis, não são fáceis de alcançar.
Experiência do desenvolvedor
Embora os ordenadores compartilhados abstraiam o aspeto descentralizado para facilitar as mensagens entre cadeias, ainda existem alguns padrões que cada cadeia precisa seguir para ser compatível com os ordenadores compartilhados. Por exemplo, todas as transações de Rollup precisam ser convertidas para um formato comum que o classificador entenda. Da mesma forma, os blocos do classificador precisam ser filtrados para obter as transações relevantes. Para resolver esse problema, acho que o sequenciador compartilhado iniciará uma estrutura de rollup ou SDK que abstrai o código clichê e expõe apenas a parte da lógica de negócios para o desenvolvedor da cadeia de aplicativos. **
A seguir está um diagrama esquemático da cadeia de aplicativos usando o sequenciador compartilhado.
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A multicadeia Ethereum pode aprender com a arquitetura de design da Polkadot
Polkadot começou a trabalhar no futuro da multi-cadeia antes do Ethereum. Na verdade, eles vêm trabalhando nisso há mais de 5 anos. Se você está familiarizado com Polkadot, você provavelmente notou que o design acima basicamente reinventa muitas das coisas que Polkadot já realizou.
Cadeia de Retransmissão (Descentralização Partilhada)
A cadeia de relé é basicamente o motor de ordenação +L1 no diagrama de sequência acima. As características da cadeia de relé incluem:
Sequencie todas as transações do Rollup para verificar se a transação foi executada corretamente (ele não usa a verificação de conhecimento zero, mas executa novamente o código de execução do Rollup para verificar as diferenças de estado).
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Como você deve ter percebido, uma cadeia de relé é basicamente um ordenador compartilhado que discutimos acima. A diferença é que a Cadeia de Retransmissão também precisa verificar a execução, e deixamos isso para o Ethereum.
XCM e XCMP
Mencionamos na seção anterior que, se cada cadeia construir seu próprio método para interoperar com as outras, em breve veremos padrões e formatos diferentes em todas as cadeias. Você precisa acompanhar todos esses formatos que interagem com cada cadeia. Além disso, você precisa responder a perguntas como o que acontece se uma cadeia for atualizada. No entanto, estes problemas podem ser resolvidos através da introdução de normas que todas as cadeias devem seguir.
Como você deve ter adivinhado, Polkadot fez exatamente isso. XCM é o formato da mensagem, XCMP é o protocolo de mensagem, e todas as cadeias filhas podem usá-las para se comunicar entre si.
Substrato e Cumulus
Substrato é uma estrutura desenvolvida pela Parity para a construção de blockchains. Enquanto todos os parachains em Polkadot usam substrato, substrato é realmente construído de uma forma agnóstica de cadeia. A estrutura abstrai todos os aspetos comuns do blockchain, com foco na lógica da aplicação. Como sabemos, Madara é construído sobre substrato, assim como Polkadot, Polygon Avail, e muitos outros projetos. Além disso, o Cumulus é um middleware em cima do Substrato que conecta sua cadeia à Polkadot.
Assim, continuando a analogia anterior, Substrate e Cumulus podem ser vistos como alternativas à estrutura Rollup, que permitem construir cadeias de aplicativos e conectá-las a sequenciadores compartilhados.
Sequenciador compartilhado → cadeia de relé
Composabilidade → XCM e XCMP
Rollup Framework/Stack → Substrato e Cumulus
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Além do fato de que esta é basicamente uma cópia do Polkadot, Polkadot e Parity têm algumas equipes experientes e bem financiadas que continuam a melhorar o Substrato e o Polkadot, adicionando mais recursos e aumentando a escalabilidade. Esta tecnologia foi testada no campo por muitos anos e tem uma riqueza de ferramentas de desenvolvimento.
Liquidar Polkadot no Ethereum?
Embora seja verdade que Polkadot começou a construir um futuro multi-cadeia antes do Ethereum, não há como negar que, a partir de hoje, o Ethereum é o blockchain mais descentralizado e onde reside a maioria das aplicações e liquidez. No entanto, e se houvesse uma maneira de trazer toda a tecnologia Polkadot para o ecossistema Ethereum?
Na verdade, já começamos isso, e Madara é um exemplo. Madara usa a estrutura Substrate para permitir que qualquer pessoa construa sua própria solução L2/L3 baseada em zk no Ethereum. A próxima coisa que precisamos é de uma cadeia de relé Polkadot na forma de um sequenciador compartilhado. Se pudermos reutilizar a cadeia de relés Polkadot, mas remover a parte de validação, porque a verificação é feita por prova zk em L1 Envie a ordem das transações para nós L1 Otimize e algoritmos de consenso para suportar Tendermint/HotStuff, podemos obter o ordenante compartilhado mencionado anteriormente.
Obviamente, isto é mais fácil dizer do que fazer. No entanto, acho que esse caminho é mais pragmático do que reconstruir o sequenciador, os padrões e a estrutura do zero. Polkadot resolveu muitos problemas de uma forma agnóstica em cadeia que podemos pegar emprestado para Ethereum. Como produto secundário, também obtemos:
● Uma comunidade de desenvolvedores ativa que continua a construir e educar o mundo para o Substrato.
● Um conjunto de ferramentas de desenvolvimento ativo e uma comunidade forte.
Muitos parachains ativos também podem optar por se estabelecer no Ethereum se desejarem fazê-lo (recentemente vimos a Astar fazer o mesmo com o Polygon CDK).
Conclusão
Meu principal objetivo ao escrever este artigo é estimular a discussão dentro do ecossistema mais amplo da Starknet e do Ethereum. Penso que o modelo de classificação partilhada desempenhará um papel importante na descentralização da Starknet e na descentralização de todas as cadeias de aplicações consideradas para a sua construção. Enquanto estivermos confiantes no argumento da cadeia de aplicativos e na extensibilidade ZK, uma análise completa do modelo de pedido compartilhado é inevitável. Além disso, a Starknet já começou a trabalhar na descentralização à medida que Madara avança para a produção, e acho que é hora de abordar isso. Portanto, peço a todos que estão lendo este artigo para qualquer feedback / sugestões sobre este tópico. Ansioso para ler seus pensamentos.
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Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência
原文:《Sequenciadores compartilhados para cadeias de aplicativos Starknet e Madara》
Escrito por Apoorv Sadana
Compilado por: Odaily Planet Daily How to Husband
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O que acontece com 100 cadeias de aplicativos?
Digamos que estamos em um futuro onde agora existem 100 cadeias de aplicativos diferentes liquidadas no Ethereum. Vamos resolver o problema que isso vai levantar.
Fragmentação descentralizada
Cada cadeia de aplicativos precisa resolver o problema da descentralização por conta própria. Agora, a descentralização da cadeia de aplicação não é tão necessária quanto a L1, principalmente porque dependemos da L1 para garantir a segurança. No entanto, ainda precisamos de descentralização para garantir vitalidade, resistir à censura e evitar vantagens monopolistas (como taxas elevadas). No entanto, se cada cadeia de aplicativos resolver o problema de descentralização à sua própria maneira, isso levará à fragmentação dos conjuntos de validadores. Cada cadeia de aplicação deve desenvolver incentivos económicos para atrair novos validadores. Além disso, os validadores precisam escolher quais clientes estão dispostos a executar. Isso cria uma enorme barreira à entrada para os desenvolvedores lançarem suas próprias cadeias de aplicativos (o que é apenas uma transação em comparação com a implantação de contratos inteligentes).
Composabilidade
Composability basicamente significa interação entre aplicativos. No Ethereum ou Starknet, isso significa simplesmente chamar outro contrato inteligente, e todo o resto é tratado pelo próprio protocolo. No entanto, na cadeia de aplicativos, isso se torna mais difícil. Diferentes cadeias de aplicação têm seus próprios mecanismos de bloqueio e consenso. Toda vez que você tenta interagir com outra cadeia de aplicativos, precisa revisar cuidadosamente o algoritmo de consenso e as garantias de finalidade e configurar a ponte entre cadeias de acordo (diretamente para on-chain ou através de L1). Se você quiser interagir com 10 cadeias de aplicativos com designs diferentes, você precisa fazer isso 10 vezes.
! [Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-18c07cd8cf-dd1a6f-69ad2a.webp)
Experiência de desenvolvimento
Resolver a descentralização e fazer pontes não é fácil. Se cada cadeia de aplicativos precisar resolver esses problemas, será muito difícil para o desenvolvedor médio de contratos inteligentes construir sua própria cadeia de aplicativos. Além disso, à medida que cada cadeia de aplicação tenta resolver esses problemas à sua maneira, logo veremos que diferentes cadeias seguem padrões diferentes, o que tornará mais difícil para novos participantes do projeto se juntarem ao ecossistema.
Partilhar o sequenciador resolve este problema
Se você segue o espaço da cadeia de aplicativos, provavelmente já ouviu o termo "sequenciador compartilhado". Refere-se à ideia de compartilhar um conjunto comum de validadores para resolver os problemas acima. Funciona da seguinte forma.
Descentralização de partilha
A ideia central de um sequenciador compartilhado é que não há necessidade de ter um conjunto diferente de validadores para cada cadeia de aplicativos ou L2. Mas é possível ter um conjunto muito eficiente e descentralizado de validadores que classificam blocos para todas as cadeias. **
Como quase todos os classificadores hoje são centralizados, o ordenante é visto como um único aplicativo que coleta transações, as classifica, as executa e publica os resultados em L1. No entanto, essas tarefas podem ser divididas em vários componentes modulares. Por uma questão de explicação, dividi-o em duas partes.
Sort Engine: Responsável por classificar as transações em uma ordem específica. Uma vez que o mecanismo de classificação determina essa ordem, ela deve ser seguida. Isso é implementado enviando esta ordem em L1 e forçando os validadores L1 a verificar se as transações são executadas na ordem desejada.
Motor de rollup: O mecanismo de rollup basicamente inclui tudo o que o rollup faz: coletar transações de usuários, executar transações, criar provas e atualizar o status em L1. Idealmente, isso poderia ser dividido em mais componentes, mas evitaremos fazer isso neste artigo. Aqui, o mecanismo de classificação é o sequenciador compartilhado, e o mecanismo Rollup é basicamente toda a lógica do Rollup.
Portanto, o ciclo de vida de uma transação é o seguinte.
! [Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-fc5a1b83cf-dd1a6f-69ad2a.webp)
O ordenante compartilhado basicamente classifica as transações no Rollup e as envia para L1. Ao descentralizar uma coleção de ordenadores compartilhada, um ordenante compartilhado descentraliza todos os pacotes cumulativos conectados a essa coleção de ordenantes.
Composabilidade
Um grande problema com a capacidade de composição é entender quando uma transação é finalmente concluída em outras cadeias de aplicativos e agir de acordo com a cadeia. Mas um ordenador compartilhado permite que rollups composable compartilhem partes uns com os outros. Portanto, se ocorrer uma reversão de transação no Rollup B, todo o bloco será revertido, o que também causará a reversão da transação no Rollup A.
Agora, isso certamente parece mais fácil do que realmente é. Para isso, a comunicação entre Rollups precisa ser eficiente e escalável. Os sequenciadores compartilhados precisam desenvolver padrões apropriados para como os rollups se comunicam, como as mensagens entre cadeias devem parecer, como lidar com atualizações de rollup, e assim por diante. Embora estes problemas sejam solúveis, não são fáceis de alcançar.
Experiência do desenvolvedor
Embora os ordenadores compartilhados abstraiam o aspeto descentralizado para facilitar as mensagens entre cadeias, ainda existem alguns padrões que cada cadeia precisa seguir para ser compatível com os ordenadores compartilhados. Por exemplo, todas as transações de Rollup precisam ser convertidas para um formato comum que o classificador entenda. Da mesma forma, os blocos do classificador precisam ser filtrados para obter as transações relevantes. Para resolver esse problema, acho que o sequenciador compartilhado iniciará uma estrutura de rollup ou SDK que abstrai o código clichê e expõe apenas a parte da lógica de negócios para o desenvolvedor da cadeia de aplicativos. **
A seguir está um diagrama esquemático da cadeia de aplicativos usando o sequenciador compartilhado.
! [Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-849b693227-dd1a6f-69ad2a.webp)
A multicadeia Ethereum pode aprender com a arquitetura de design da Polkadot
Polkadot começou a trabalhar no futuro da multi-cadeia antes do Ethereum. Na verdade, eles vêm trabalhando nisso há mais de 5 anos. Se você está familiarizado com Polkadot, você provavelmente notou que o design acima basicamente reinventa muitas das coisas que Polkadot já realizou.
Cadeia de Retransmissão (Descentralização Partilhada)
A cadeia de relé é basicamente o motor de ordenação +L1 no diagrama de sequência acima. As características da cadeia de relé incluem:
Sequencie todas as transações do Rollup para verificar se a transação foi executada corretamente (ele não usa a verificação de conhecimento zero, mas executa novamente o código de execução do Rollup para verificar as diferenças de estado).
! [Onde está o futuro do desenvolvimento da multi-cadeia Ethereum, talvez Polkadot possa dar uma resposta de referência] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-a5377511f0-dd1a6f-69ad2a.webp)
Como você deve ter percebido, uma cadeia de relé é basicamente um ordenador compartilhado que discutimos acima. A diferença é que a Cadeia de Retransmissão também precisa verificar a execução, e deixamos isso para o Ethereum.
XCM e XCMP
Mencionamos na seção anterior que, se cada cadeia construir seu próprio método para interoperar com as outras, em breve veremos padrões e formatos diferentes em todas as cadeias. Você precisa acompanhar todos esses formatos que interagem com cada cadeia. Além disso, você precisa responder a perguntas como o que acontece se uma cadeia for atualizada. No entanto, estes problemas podem ser resolvidos através da introdução de normas que todas as cadeias devem seguir.
Como você deve ter adivinhado, Polkadot fez exatamente isso. XCM é o formato da mensagem, XCMP é o protocolo de mensagem, e todas as cadeias filhas podem usá-las para se comunicar entre si.
Substrato e Cumulus
Substrato é uma estrutura desenvolvida pela Parity para a construção de blockchains. Enquanto todos os parachains em Polkadot usam substrato, substrato é realmente construído de uma forma agnóstica de cadeia. A estrutura abstrai todos os aspetos comuns do blockchain, com foco na lógica da aplicação. Como sabemos, Madara é construído sobre substrato, assim como Polkadot, Polygon Avail, e muitos outros projetos. Além disso, o Cumulus é um middleware em cima do Substrato que conecta sua cadeia à Polkadot.
Assim, continuando a analogia anterior, Substrate e Cumulus podem ser vistos como alternativas à estrutura Rollup, que permitem construir cadeias de aplicativos e conectá-las a sequenciadores compartilhados.
Sequenciador compartilhado → cadeia de relé
Composabilidade → XCM e XCMP
Rollup Framework/Stack → Substrato e Cumulus
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Além do fato de que esta é basicamente uma cópia do Polkadot, Polkadot e Parity têm algumas equipes experientes e bem financiadas que continuam a melhorar o Substrato e o Polkadot, adicionando mais recursos e aumentando a escalabilidade. Esta tecnologia foi testada no campo por muitos anos e tem uma riqueza de ferramentas de desenvolvimento.
Liquidar Polkadot no Ethereum?
Embora seja verdade que Polkadot começou a construir um futuro multi-cadeia antes do Ethereum, não há como negar que, a partir de hoje, o Ethereum é o blockchain mais descentralizado e onde reside a maioria das aplicações e liquidez. No entanto, e se houvesse uma maneira de trazer toda a tecnologia Polkadot para o ecossistema Ethereum?
Na verdade, já começamos isso, e Madara é um exemplo. Madara usa a estrutura Substrate para permitir que qualquer pessoa construa sua própria solução L2/L3 baseada em zk no Ethereum. A próxima coisa que precisamos é de uma cadeia de relé Polkadot na forma de um sequenciador compartilhado. Se pudermos reutilizar a cadeia de relés Polkadot, mas remover a parte de validação, porque a verificação é feita por prova zk em L1 Envie a ordem das transações para nós L1 Otimize e algoritmos de consenso para suportar Tendermint/HotStuff, podemos obter o ordenante compartilhado mencionado anteriormente.
Obviamente, isto é mais fácil dizer do que fazer. No entanto, acho que esse caminho é mais pragmático do que reconstruir o sequenciador, os padrões e a estrutura do zero. Polkadot resolveu muitos problemas de uma forma agnóstica em cadeia que podemos pegar emprestado para Ethereum. Como produto secundário, também obtemos:
● Uma comunidade de desenvolvedores ativa que continua a construir e educar o mundo para o Substrato.
● Um conjunto de ferramentas de desenvolvimento ativo e uma comunidade forte.
Muitos parachains ativos também podem optar por se estabelecer no Ethereum se desejarem fazê-lo (recentemente vimos a Astar fazer o mesmo com o Polygon CDK).
Conclusão
Meu principal objetivo ao escrever este artigo é estimular a discussão dentro do ecossistema mais amplo da Starknet e do Ethereum. Penso que o modelo de classificação partilhada desempenhará um papel importante na descentralização da Starknet e na descentralização de todas as cadeias de aplicações consideradas para a sua construção. Enquanto estivermos confiantes no argumento da cadeia de aplicativos e na extensibilidade ZK, uma análise completa do modelo de pedido compartilhado é inevitável. Além disso, a Starknet já começou a trabalhar na descentralização à medida que Madara avança para a produção, e acho que é hora de abordar isso. Portanto, peço a todos que estão lendo este artigo para qualquer feedback / sugestões sobre este tópico. Ansioso para ler seus pensamentos.