O Problema com o Ethereum

Como todas as criptomoedas, as transações de Ethereum precisam ser validadas de maneira descentralizada, o princípio da blockchain depende de um consenso preciso em oposição a uma avaliação feita por um órgão central. No entanto, existem várias maneiras de se alcançar o consenso, e o método que o Ethereum usa — ou pelo menos usava — era o mecanismo de Prova de Trabalho, que possui uma série de problemas inerentes.

No mecanismo de Prova de Trabalho (PoS), mineradores de criptomoedas ao redor do mundo competem entre si para serem os primeiros a resolver um problema matemático complexo. Quem resolve esse problema primeiro ganha o direito de validar o livro-razão, criar um novo bloco e ganhar pagamento em cripto no processo. Embora isso possa parecer uma maneira complicada de fazer as coisas, é um modo extraordinariamente seguro de atualizar dados — difícil de hackear, mas fácil de verificar.

No entanto, essa segurança tem um preço — o poder computacional usado para resolver esses problemas matemáticos requer uma quantidade fenomenal de energia. Estima-se que o Ethereum precise de quase 107 TWh de eletricidade anualmente para funcionar. Isso é a quantidade de energia usada todo ano pelo país inteiro do Cazaquistão — ou para colocar de outra forma, cada transação individual do Ethereum usa energia suficiente para alimentar uma casa americana média por 9 dias.

Não é apenas uma questão de uso de energia — o Ethereum também enfrenta problemas de velocidade, com a blockchain sendo capaz de validar apenas entre 15 a 30 transações por segundo. Embora isso possa parecer muito, uma empresa de cartão de crédito média processa entre 20.000 e 40.000 transações por segundo, deixando o Ethereum para trás.

É verdade que as empresas de cartão de crédito não utilizam blockchains — pelo menos não de forma ampla e ainda não — o que lhes confere uma clara vantagem de velocidade. No entanto, se o Ethereum quer competir no mercado econômico global, não pode escolher seus concorrentes. Com a baixa velocidade com que o Ethereum processa transações tornando a rede notoriamente lenta e congestionada, algo precisava ser feito.

Entre no Ethereum 2.0

O Ethereum 2.0 é uma atualização substancial do blockchain original, destinada a resolver essas questões e outras. Com o objetivo de oferecer maior velocidade e escalabilidade, as duas mudanças mais fundamentais no ecossistema são a transição de um mecanismo de Prova de Trabalho para Prova de Participação, e a introdução do 'sharding'.

Prova de Participação

Ao contrário do PoW, que depende de mineradores de criptomoedas operando racks de GPUs 24 horas por dia, a Prova de Participação (PoS) envolve membros individuais de uma rede de criptomoedas apostando seus próprios tokens para ganhar a oportunidade de validar o próximo bloco na cadeia. Esses validadores individuais são selecionados por loteria, com suas chances de ganhar dependentes da quantidade de tokens que apostaram. A desvantagem desse sistema é que ele potencialmente coloca o controle da rede nas mãos de quem possui mais tokens, no entanto, também é muito mais rápido e eficiente em termos de energia, eliminando a necessidade de grandes quantidades de poder computacional.

Com o PoS reduzindo o uso de energia do Ethereum em 99,95% e aumentando o desempenho da taxa de transações em 64 vezes, isso deve contribuir bastante para eliminar o gargalo e os problemas energéticos que têm atormentado a rede.

Para saber mais sobre PoS e PoW, sugerimos a leitura do nosso guia Prova de Participação vs. Prova de Trabalho: Segurança & Principais Diferenças.

Sharding

Uma forma de particionamento de dados que divide blockchains em partes menores e mais gerenciáveis conhecidas como 'shards', o processo de sharding acelera o processo de validação. Utilizando esse sistema, indivíduos que ganharam o direito de validação PoS — 'validadores' — não precisam confirmar a veracidade de toda a blockchain Ethereum, apenas uma pequena parte dela. Com validadores individuais sendo regularmente trocados entre os shards para evitar a possibilidade de manipulação da blockchain, a 'Beacon Chain' subjacente é usada para coordenar os shards construídos sobre ela.

Além da introdução do PoS e do sharding, existem vários outros conceitos que também podem servir para melhorar a eficiência do Ethereum. Desde a introdução do ‘Plasma’, uma camada adicional na blockchain projetada para lidar com altos volumes de transações, até o eWASM, uma solução de codificação projetada para otimizar o desenvolvimento de aplicações na rede Ethereum, uma série de atualizações estão em andamento.

E um pipeline Ethereum 2.0 certamente é.

O Mito de 2.0

Quanto a atualizações, o Ethereum 2.0 é menos uma nova plataforma e mais uma mudança na perspectiva operacional — tanto que, de fato, em janeiro de 2022, os fundadores da blockchain decidiram parar de chamar a nova versão de Ethereum 2.0. Tecnicamente, o Eth1 agora é referido como a ‘camada de execução’ e o Eth2 como a ‘camada de consenso’, no entanto, para simplificar, vamos continuar a referir-nos a ele como Ethereum 2.0.

Com a atualização completa do Ethereum não prevista para estar operando a pleno vapor até 2023, a versão 2.0 chegou em várias fases distintas desde o seu anúncio em 2020.

A Fase 0 viu o lançamento da Beacon Chain, a estrutura subjacente que serve como base para todas as fases subsequentes, bem como gerencia os validadores que criam blocos usando o mecanismo PoS.

No início de 2022, a Fase 1 foi introduzida e consistiu principalmente na implementação das cadeias de fragmentos. Como mencionado, essas 'mini' blockchains distribuem a carga de trabalho dos dados de transação por todo o ecossistema Ethereum, no entanto, deve-se notar que essa capacidade não será funcional até o lançamento das Fases 1.5 e Fase 2.

A Fase 1.5 pode ser considerada como um procedimento de acoplamento entre o Ethereum 1.0 e o Ethereum 2.0. Com essa fusão da mainnet do Ethereum 1.0 com a Beacon Chain, o blockchain original do Ethereum servirá como um dos 64 fragmentos introduzidos na fase anterior.

Finalmente, teremos a Fase 2, que possibilitará a interoperabilidade completa dos shards, com a rede capaz de gerenciar contratos inteligentes. Embora o Ethereum 2.0 seja tecnicamente considerado operacional após a Fase 1.5, somente após a Fase 2 é que as cadeias de shards separadas funcionarão juntas como uma mainnet.

O Resultado Final.

A conclusão das fases do Ethereum 2.0 deve resultar em um aumento significativo de desempenho em toda a rede, gerando velocidades de até 100.000 transações por segundo.

Embora essa velocidade seja em grande parte devido ao mecanismo PoS, as preocupações com a segurança que cercam o uso deste mecanismo foram compensadas estipulando um número mínimo de validadores — 16.384 para ser preciso. Com isso sendo um enorme aumento no número de validadores normalmente associados aos mecanismos PoS, o blockchain manterá muito da qualidade descentralizada dos sistemas PoW, tornando-o imensamente seguro.

Para aqueles mais interessados no Ethereum como um investimento financeiro, essas atualizações devem resultar em uma nova onda de aumento no preço de mercado da moeda. Com taxas de transação reduzidas e mais oportunidades para desenvolvedores, a tendência de longo prazo no valor do Ethereum deve ser um aumento contínuo à medida que a plataforma finalmente se estabelece como a solução global de blockchain prometida.

Um divisor de águas?

Com a funcionalidade completa do Ethereum 2.0 ainda por ser observada, é difícil visualizar com precisão o futuro neste momento. No entanto, com o 2.0 eliminando completamente a Prova de Trabalho da rede em favor do staking, os benefícios resultantes deverão ter um impacto profundo na taxa de adoção do Ethereum como moeda e plataforma de desenvolvimento.

Veremos o fim do Proof-of-Work como mecanismo de validação em todo o espaço blockchain como resultado? Muito possivelmente. Com 18.465 criptomoedas competindo pela atenção dos investidores (em março de 2022), essas moedas estarão observando atentamente o desempenho do PoS do Ethereum numa tentativa de se tornarem mais relevantes e atraentes.

Vitalik Buterin pode ter lançado o Ethereum numa tentativa de oferecer uma alternativa de blockchain mais dinâmica em relação ao Bitcoin, contudo, o Ethereum 2.0 pode ter um impacto muito mais amplo na paisagem cripto do que isso. O fato é que a mineração de criptomoedas nunca foi tão impopular quanto é hoje, e quando jogadores do tamanho do Ethereum se movem, o mundo tem o costume de se mover junto com eles.

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