A terceira forma final do Ethereum está gradualmente se consolidando.

Autor: William M. Peaster Fonte: Bankless Tradução: Shan Ouba, Jinse Finance

O progresso recente da pesquisa no Ethereum tem sido impressionante. Desde 4 de julho, Vitalik Buterin publicou sucessivamente uma visão geral do roteiro de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, um novo artigo de pesquisa sobre a "Cadeia Enxuta" (Lean Chain), e também propôs uma proposta para introduzir um modelo UTXO semelhante ao Bitcoin no Ethereum.

Cada uma dessas pesquisas tem grande valor de discussão por si só, e juntas delineiam claramente o contorno completo do desenvolvimento futuro do Ethereum.

A base de discussão deste artigo é o rascunho do roteiro de atualização de base do Ethereum, o Strawmap, publicado pela Fundação Ethereum, que cobre até o final de 2029 e foi atualizado no final de junho. Em 4 de julho, Vitalik publicou uma análise das mudanças centrais do roteiro:

"O Ethereum Enxuto (Lean Ethereum) não é uma atualização de hard fork única, mas uma série de melhorias implementadas em lotes nos próximos três a quatro anos. No entanto, não há dúvida de que esta é a terceira grande iteração do Ethereum, com status equivalente à segunda iteração — A Fusão (The Merge)."

Ele acrescentou que, durante este ciclo de reforma, quase todos os componentes principais da rede serão substituídos por novas soluções: desde a lógica de validação de blocos, o mecanismo de consenso, até a definição do "estado" do livro-razão, tudo será reconstruído. Abaixo, resumimos as principais direções de mudança.

Este roteiro em rascunho não é definitivo, mas combinando as várias linhas técnicas planejadas e as opiniões de Vitalik, podemos extrair três direções centrais de desenvolvimento:

1. Validação substitui reexecução

Atualmente, os nós completos do Ethereum precisam reexecutar cada transação para verificar a lógica computacional na cadeia. Na era enxuta, os nós verificarão diretamente as provas criptográficas (STARK recursivos). Este plano reduzirá drasticamente o custo de geração de provas, expandindo ainda mais a camada de execução, ao mesmo tempo que reduz os requisitos de hardware dos nós, liberando mais espaço para otimização.

2. Leveza do livro-razão do Ethereum

O Ethereum construirá um sistema de livro-razão em múltiplas camadas: o livro-razão dinâmico atual, flexível mas que ocupa armazenamento, será mantido, mas com um limite de expansão estritamente controlado; ao mesmo tempo, serão lançados vários novos tipos de livros-razão com custos de armazenamento mais baixos e flexibilidade um pouco menor, que serão amplamente adotados. Vitalik exemplificou o tamanho de armazenamento do Ethereum em 2030: cerca de 2 TB para o livro-razão dinâmico tradicional, e até 100 TB para os novos livros-razão leves. A migração de projetos e usuários para os novos livros-razão não será obrigatória, mas os custos econômicos impulsionarão a escolha do mercado — os novos livros-razão podem reduzir significativamente as taxas de transação.

3. Privacidade e algoritmos resistentes a quantum como princípios de design de alto nível

Atualmente, a maioria das blockchains públicas tem duas grandes deficiências: o livro-razão é completamente transparente e o progresso em resistência a quantum é lento. A equipe de pesquisa do Ethereum já elevou a experiência de interação privada e a segurança quântica a padrões centrais de design, e todas as novas funcionalidades devem ser desenvolvidas em torno desses dois pontos. Vitalik mencionou: "Ao projetar transações de quadros, mempools de transações e soluções de expansão de árvore de estado, sempre nos perguntamos claramente: como um sistema de transações privadas, sem intermediários e resistente a quantum pode ser compatível com este sistema? Qual é o custo adicional?"

As inovações técnicas acima não serão implementadas de uma só vez como A Fusão, mas serão lançadas em fases através de 6 a 7 hard forks até 2029. A Fundação Ethereum também deixou claro que o Strawmap é apenas um quadro de referência para coordenar o progresso da pesquisa, não um plano fixo e imutável.

Algo que vale a pena esperar é que várias propostas técnicas relacionadas continuam sendo produzidas intensamente recentemente.

Atualmente, a Beacon Chain precisa manter registros completos para cada validador, atualizando em lote todos os saldos dos validadores a cada ciclo de liquidação, o que gera um enorme custo de armazenamento. A proposta de reforma de Vitalik reduz o armazenamento ocupado por validador individual dos atuais 121 bytes para cerca de 6 bytes, uma redução de 95%.

Lógica de funcionamento: Todos os stakers de ETH geram uma prova ZK diariamente, informando o saldo mais recente e enviando-o para a cadeia. O Ethereum não manterá mais diretamente um registro completo de saldos, apenas verificará as credenciais. Se um staker não enviar a prova no dia, ele será temporariamente impedido de participar da votação de consenso até que complete a prova, sem acionar mecanismos de penalidade.

Vitalik apontou a principal vantagem deste plano: teoricamente, pode suportar milhões de validadores participando do consenso, talvez preparando o caminho para reduzir o limite de staking de 32 ETH. Além disso, após a implementação completa, os validadores poderão trocar de chave pública e registrar-se novamente diariamente, abrindo caminho técnico para staking anônimo.

Outra proposta que mudará profundamente a arquitetura do Ethereum acaba de ser publicada, com a ideia central de tomar emprestado o modelo de transações do Bitcoin.

O modelo de conta atual do Ethereum sofre de um problema crônico de expansão do livro-razão: uma vez que um endereço recebe ETH ou tokens, esse registro é permanentemente armazenado em todos os nós, mesmo que o endereço seja usado apenas uma vez. Com o acúmulo de transações em massa, os dados do livro-razão crescem indefinidamente.

Wahrstätter propôs introduzir o modelo de saída de transação não gasta (UTXO) do Bitcoin: UTXO é uma unidade de valor única, que é destruída após ser gasta. Além disso, a versão Ethereum não precisa armazenar permanentemente os detalhes do UTXO; os registros de transação são armazenados no histórico da cadeia e podem gerar provas sob demanda; o livro-razão permanente mantém apenas um bit de marcação para cada UTXO, indicando se foi gasto ou não.

Os cálculos mostram que o armazenamento do livro-razão permanente para transações de pagamento pode ser reduzido em 99,8%. Combinado com transações de quadros (frame transactions), o novo modelo de transações permite que novos endereços recebam e enviem ativos sem a necessidade de possuir ETH para pagar gas, abrindo caminho para endereços nativos de privacidade na camada 1.

Resumo

Se todas as soluções técnicas acima forem implementadas, a rede Ethereum se tornará mais estável, sustentável e flexível, alcançando verdadeiramente uma arquitetura de longo prazo voltada para o futuro. Pessoalmente, estou mais interessado nos múltiplos tipos de livros-razão leves e nas mudanças que eles trarão para a camada de aplicação, tokens fungíveis e ecossistema NFT. Independentemente do cronograma de implementação técnica, o caminho de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum já está muito claro, e os benefícios de médio a longo prazo são significativos.