A Orquestração de Pagamentos é um sistema operacional sofisticado que se conecta com a infraestrutura tecnológica do comerciante, fornecendo uma camada unificada que gerencia todo o ciclo de vida do pagamento, desde o checkout até a reconciliação. Inclui uma experiência de checkout perfeita, integração sem código com vários gateways de escolha do comerciante, roteamento de transações entre esses gateways com base em fatores como custo, taxas de sucesso, desempenho, compromissos contratuais, etc. Um parceiro de orquestração capacita ainda mais os comerciantes com serviços como tokenização e cofre de cartões, configuração e execução de pagamentos recorrentes entre PSPs, análise unificada, reconciliação e muito mais. Em resumo, os provedores de orquestração de pagamentos atuam como parceiros estratégicos das equipes de pagamento dos comerciantes, simplificando a adoção das mais recentes inovações de pagamento no ecossistema.
Todos esses aspectos da orquestração se unem para capacitar os comerciantes com a flexibilidade de aprimorar e otimizar seus pagamentos para melhor atender a seus objetivos de negócios, como melhorar as conversões e otimizar as taxas de pagamento e os custos operacionais.
Trazendo transparência e colaboração com código aberto
Na Juspay, acreditamos que o futuro da infraestrutura de pagamentos reside na abertura e na inovação colaborativa. Nosso mecanismo de roteamento é um componente essencial da Juspay, a primeira plataforma de orquestração de pagamentos de código aberto do mundo. Ao tornar nosso mecanismo de roteamento de código aberto, capacitamos os comerciantes a personalizar, aprimorar e contribuir diretamente para o ecossistema de pagamentos. Essa abordagem não apenas acelera a inovação, mas também proporciona aos comerciantes transparência, controle e flexibilidade incomparáveis para se adaptarem rapidamente às necessidades do mercado.
Este post se aprofunda em um aspecto crítico da orquestração - o Roteamento de Transações. Exploraremos a ciência e a engenharia por trás desse mecanismo de roteamento.
Entendendo o roteamento de transações
O roteamento de pagamentos é um dos aspectos centrais e críticos da orquestração de pagamentos que impulsiona os resultados de negócios para os comerciantes. Isso ajuda a rotear as transações para o gateway de pagamento mais adequado com base na taxa de sucesso, latência e outros requisitos de negócios. Além disso, a otimização do roteamento de pagamentos melhora as experiências dos clientes, reduzindo as falhas de transação e os atrasos no processamento, aumentando a satisfação do cliente, a confiança e a repetição de negócios.
Os Blocos de construção do mecanismo de roteamento de pagamentos da Juspay
1. Verificação de Elegibilidade
Esta etapa atua como o filtro inicial no processo de roteamento da Juspay. Ela avalia cada Gateway integrado ao comerciante em relação a critérios de elegibilidade predefinidos configurados pelo comerciante no painel da Juspay. O resultado é a lista de gateways elegíveis para o fluxo de transação específico iniciado pelo cliente.
Alguns critérios de elegibilidade importantes para os comerciantes incluem habilitar métodos de pagamento específicos no Gateway de Pagamento, configurar regras com base em emissores de cartão e aplicar configurações personalizadas, como restrições geográficas ou de moeda e opções para pagamentos EMI / parcelados, modos de autenticação e liquidações divididas.
1.1 Importância da verificação de elegibilidade
Ao filtrar rigorosamente os gateways com base nesses critérios, a Verificação de Elegibilidade garante que apenas os gateways elegíveis sejam considerados para processar a transação. Isso reduz significativamente o risco de falhas de pagamento, como transações recusadas ou erros de processamento, levando a uma experiência de pagamento mais suave e eficiente para comerciantes e clientes.
Após a verificação de elegibilidade, a próxima etapa no processo de roteamento envolve a seleção do caminho de roteamento ideal para a transação.
2. Ordenação baseada em regras
A ordenação baseada em regras depende de regras predefinidas estabelecidas pelos comerciantes para determinar o gateway de pagamento preferencial para cada transação. O caminho de roteamento para cada transação é definido por esses conjuntos de regras, tornando o processo altamente previsível.
2.1 Características principais:
- Eficaz para compromissos comerciais: A ordenação baseada em regras é benéfica para as empresas porque garante que elas cumpram obrigações comerciais específicas com gateways designados. Essa abordagem mantém volumes mínimos de transação e direciona o tráfego de forma eficiente para gateways de pagamento (PGs) específicos.
- Lógica "Se-Então": A lógica por trás da ordenação baseada em regras geralmente se assemelha a uma série de declarações "se-então" aninhadas, onde cada condição aciona uma decisão de roteamento específica.
Exemplo:
Regra 1: Se a moeda da transação for USD e o instrumento de pagamento for um Cartão, roteie para o gateway A.
Regra 2: Se o método de pagamento for um cartão e o tipo de cartão for crédito emitido pelo Banco X, roteie 90% do tráfego para o Gateway B e 10% do tráfego para o Gateway C.
Regra 3: Se o método de pagamento for net banking usando o Banco Y, roteie para o Gateway C.
Regra 4: Se o método de pagamento for Carteira Digital, roteie para o Gateway D.
Regra 5: Se nenhuma das regras acima corresponder, roteie para o Gateway E como padrão.
2.2 Fluxo de trabalho da ordenação baseada em regras
O fluxo de trabalho completo da ordenação baseada em regras é o seguinte:
Etapa 1: Verificação de elegibilidade - Filtragem dos gateways de pagamento com base em critérios de elegibilidade predefinidos (explicados acima).
Etapa 2: Ordenação baseada em regras - os gateways de pagamento elegíveis são reordenados com base nas regras estabelecidas pelo comerciante.
Etapa 3: A detecção de tempo de Inatividade é realizada em todos esses gateways de pagamento. Em caso de tempo de inatividade, o próximo gateway de pagamento na ordem definida pelo comerciante é selecionado para rotear o tráfego após esta etapa. A metodologia por trás desta etapa de detecção de tempo de inatividade é explicada abaixo (na seção 4).
Etapa 4: Retentativas em cascata são adicionadas como um mecanismo de segurança caso o pagamento ainda falhe na última etapa. Esta etapa tenta imediatamente a mesma transação com o gateway de pagamento subsequente na ordem.
Embora a ordenação baseada em regras forneça uma abordagem estruturada, os comerciantes buscavam uma solução mais adaptável e dinâmica para otimizar as taxas de sucesso das transações. Isso levou à evolução da Ordenação Dinâmica dentro da plataforma Juspay.
3. Ordenação Dinâmica de Gateways
A ordenação dinâmica de gateways é uma alternativa à ordenação baseada em regras descrita acima. Ao contrário da ordenação baseada em regras, a ordenação dinâmica considera as taxas de sucesso em tempo real para cada combinação de instrumentos de pagamento, tipo de transação, rede, plataforma, país de origem da transação, etc., sem esforço manual extra. Os comerciantes podem estender os critérios a campos adicionais com base em seus requisitos.
A ordenação dinâmica de gateways aproveita conceitos avançados de aprendizado por reforço e distribuição estatística, permitindo a otimização da taxa de sucesso em tempo real, roteando a transação para o PG mais ideal.
O problema de selecionar o melhor gateway pode ser mapeado para um problema de Non-stationary Multi-Armed Bandit (MAB) com feedback atrasado, onde cada gateway é um "braço" com taxas de sucesso flutuantes e latência variável para sucesso e falha. A abordagem usada para resolver esse problema é impulsionada pela estratégia de explorar-explorar. Este método adota uma abordagem dupla:
Exploração: Avaliamos continuamente todos os gateways enviando uma pequena porcentagem do tráfego para garantir dados de desempenho atualizados.
Explotação: Roteamos continuamente a maior parte do tráfego para o gateway com melhor desempenho para maximizar a taxa de sucesso geral.
O algoritmo usa uma técnica de janela deslizante para avaliar as taxas de sucesso das últimas transações de cada gateway. Isso garante que, sem tempo de inatividade, o gateway com a classificação mais alta seja escolhido para o roteamento da transação.
Os principais parâmetros que controlam esse comportamento são:
Tamanho da janela: O número de transações consideradas para calcular a taxa de sucesso do Gateway. Este parâmetro afeta a capacidade de resposta e a estabilidade do sistema.
Fator de Exploração: Este número determina a porcentagem de tráfego alocada à exploração, garantindo a imparcialidade e evitando a privação de gateways com classificação inferior.
O tamanho da janela e o fator de exploração são determinados pelo volume de tráfego e pela taxa de sucesso média. Os gateways são ordenados com base em um processo de seleção para otimizar suas taxas de sucesso.
Casos especiais:
- Problema de privação: Quando um gateway se torna a opção de melhor desempenho, o sistema roteia todo o tráfego, interrompendo o tráfego para outros gateways. Para evitar isso - O sistema avalia continuamente todos os gateways alocando uma pequena porcentagem de transações para cada Gateway (aproximadamente 5-10%). Isso garante que o desempenho de todos os gateways seja monitorado e atualizado.
- Dados de longo prazo: Dados de longo prazo geralmente se tornam menos reflexivos das condições atuais e menos responsivos a problemas ou flutuações recentes no desempenho. Ao contrário das abordagens tradicionais que dependem de dados históricos, o sistema adotou o Aprendizado por Reforço, que aprende e atualiza continuamente as decisões de ordenação para lidar com mudanças rápidas de forma eficaz.
As transações via Ordenação Dinâmica seguem este fluxo de trabalho:
4. Detecção de Tempo de Inatividade
O mecanismo de detecção de tempo de inatividade usa um loop de feedback de "recompensa" e "penalidade" inspirado no controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) para manter as pontuações de saúde dos gateways de pagamento subjacentes.
Se a pontuação de qualquer gateway cair abaixo do limite configurado pelo comerciante, o gateway é classificado como "inativo".
Em caso de qualquer tempo de inatividade, se um comerciante usar a ordenação baseada em regras, os gateways são reordenados com base neste mecanismo de detecção de tempo de inatividade. O próximo PG na ordem definida pelo comerciante é selecionado para rotear o tráfego após esta etapa de detecção de tempo de inatividade.
No caso de Ordenação Dinâmica, o custo da exploração se torna alto quando o gateway de pagamento enfrenta tempo de inatividade. A exploração é, portanto, interrompida para esse Gateway por um intervalo de tempo específico, também conhecido como período de "resfriamento".
Após este período de "resfriamento", o sistema de roteamento reavalia o Gateway para exploração adicional, permitindo que os gateways processem um número limitado de transações para fins de exploração. Se o problema subjacente persistir mesmo após o roteamento desse pequeno número de transações, o Gateway é classificado como "inativo" rapidamente.
Ao analisar a saúde do ecossistema em vários comerciantes, a detecção global de tempo de inatividade se torna ainda mais significativa. Isso agrega valor para os comerciantes que, de outra forma, teriam dificuldade em identificar tais problemas prontamente dentro de seu ecossistema. A integração com um orquestrador de pagamentos permite que o motor de roteamento aproveite os dados de desempenho coletivos entre os comerciantes, aprimorando significativamente a robustez e a confiabilidade dos sistemas de detecção de tempo de inatividade.
5. Otimização do Roteamento de Débito (Roteamento de Menor Custo - LCR)
O roteamento de débito, frequentemente chamado de Roteamento de Menor Custo (LCR), ajuda as empresas a aproveitarem as redes de débito locais para otimizar o processamento de transações com cartão de débito, especialmente aquelas originadas de emissores não regulamentados. A solução de Roteamento de Débito da Juspay agiliza as transações usando uma abordagem estruturada de tomada de decisão:
Identifique o Cartão e o Emissor:
- Verifique as bandeiras do cartão, o status do emissor e o tipo de transação.
- Para cartões de bandeira dupla de emissores não regulamentados, priorize o roteamento por meio de redes de débito locais para maximizar a economia.
- Cartões de bandeira dupla de emissores regulamentados se beneficiam de tarifas limitadas por meio de redes internacionais.
Essa abordagem estruturada garante um processamento econômico, maximiza as taxas de autorização e minimiza falhas nas transações, impactando diretamente a lucratividade do estabelecimento.
6. Retentativas em cascata
Esta é a última etapa do processo de roteamento de transações. Em casos de ordenação baseada em regras e ordenação dinâmica, as transações podem falhar na última etapa (mesmo após a etapa de verificação de saúde). Isso acontece devido a problemas de sistema, timeouts, latência, etc.
Retentativas em cascata são adicionadas como um mecanismo de segurança para tentar imediatamente a mesma transação com o PG subsequente na ordem. Este mecanismo de recuperação acontece no back-end, sem retentativa explícita por parte do cliente.
Estudos de Caso: resultado experimental
Para avaliar a eficácia do mecanismo de ordenação dinâmica implementado, a Juspay conduziu uma análise aprofundada de seu desempenho em várias categorias e dimensões. Os resultados demonstram como a ordenação dinâmica melhora o desempenho geral, comparando a ordenação dinâmica com a ordenação tradicional baseada em regras. As seções a seguir apresentam e discutem os resultados, oferecendo insights valiosos sobre o desempenho do sistema e o impacto prático.
Taxas de sucesso da ordenação baseada em regras vs. Ordenação dinâmica de Gateways ao longo do tempo
O gráfico acima compara as taxas de sucesso da ordenação baseada em regras e da ordenação dinâmica ao longo de 21 dias para um dos comerciantes de quick-commerce mais proeminentes da Índia, destacando o desempenho e a estabilidade superiores da ordenação dinâmica. A ordenação dinâmica manteve uma taxa de sucesso média de 83,19%, adaptando-se às condições em tempo real para otimizar o desempenho, enquanto a ordenação baseada em regras teve uma média de 82,60% e mostrou flutuações mais significativas. Notavelmente, no dia 9, a ordenação baseada em regras ficou 5% abaixo, pois a taxa de sucesso de um dos gateways estava baixa, mas não abaixo do limite estabelecido pelo comerciante. A ordenação dinâmica oferece taxas de sucesso mais altas e menos variações, levando a maior resiliência e eficiência.
Impacto empresarial da detecção de tempo de inatividade em tempo real
Um evento significativo de tempo de inatividade começou à 01h24 do dia 7 de dezembro de 2024, conforme mostrado acima. O motor de roteamento detectou o problema em um minuto, marcado por uma queda acentuada na pontuação de saúde do gateway. A ação rápida redirecionou aproximadamente 8mil transações do Gateway A para os Gateways alternativos B, C e D, conforme mostrado na tabela abaixo. Essa resposta proativa minimizou as interrupções e adicionou aproximadamente US$ 15 mil em GMV para um único comerciante do setor de jogos online, nessas 2,5 horas, demonstrando a capacidade do sistema de se adaptar a eventos críticos e manter a continuidade dos negócios.
Conclusão
Em conclusão, ambas as abordagens de ordenação baseada em regras e dinâmica servem a propósitos distintos e valiosos na orquestração de pagamentos moderna. A ordenação baseada em regras fornece aos comerciantes fluxos de transação previsíveis e controlados, que são particularmente valiosos para cumprir compromissos comerciais específicos e lidar com casos de uso especiais que exigem decisões de roteamento determinísticas. Por outro lado, a ordenação dinâmica aproveita dados em tempo real e conceitos matemáticos para otimizar as taxas de sucesso e se adaptar às condições de mudança no ecossistema de pagamentos.
Mais de 95% dos comerciantes da Juspay utilizam a ordenação baseada em regras para gerenciar seu tráfego de pagamentos entre os gateways de pagamento, pois ela atende efetivamente aos seus principais requisitos de negócios. Os comerciantes restantes, normalmente aqueles que processam altos volumes de transações, optam pela ordenação dinâmica de gateways, pois sua escala justifica a aplicação desse algoritmo.
Alguns comerciantes aproveitam a força de ambos os métodos em diferentes instrumentos de pagamento, adaptando suas estratégias de roteamento a necessidades e prioridades específicas.
A plataforma de orquestração da Juspay oferece a flexibilidade de combinar perfeitamente essas abordagens, capacitando as empresas a alcançar o equilíbrio ideal entre controle e desempenho.
