Vitalik explica a compreensão em camadas da escalabilidade da blockchain: do cálculo ao estado

O co-fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, recentemente explicou, através da mídia Odaily, a sua compreensão profunda sobre o problema de escalabilidade da blockchain. Ele propôs uma estrutura em camadas bastante perspicaz: dividir a dificuldade de expansão da blockchain em três dimensões — cálculo, dados e estado. Esta abordagem revela por que alguns esquemas de expansão são relativamente fáceis de implementar, enquanto outros enfrentam grandes obstáculos.

Primeira camada: capacidade de cálculo — o gargalo mais fácil de superar

Vitalik aponta que a camada de cálculo é a mais fácil de escalar entre as três. As vias para expandir o cálculo são relativamente maduras: uma é através de técnicas de paralelização, usando "sugestões" fornecidas pelos construtores de blocos para executar múltiplas tarefas de cálculo de forma sincronizada; outra é substituir processos computacionais pesados por provas criptográficas, sendo as provas de conhecimento zero (ZK-proof) a ferramenta mais eficaz. Essas abordagens já foram validadas em vários esquemas de expansão, com caminhos tecnológicos bem definidos.

Segunda camada: armazenamento de dados — desafio relativamente mais complexo

A dificuldade de expandir a camada de dados é claramente maior do que a de cálculo. Os requisitos de garantia de disponibilidade dos dados tornam o problema mais complicado — os nós não apenas precisam acessar os dados, mas também confirmar que esses dados estão realmente disponíveis para todos os participantes. No entanto, existem várias soluções de otimização nesta camada: técnicas de sharding de dados podem dispersar as informações; métodos de codificação de códigos de correção de erros como PeerDAS podem comprimir significativamente os dados; sistemas que suportam "queda graciosa" permitem que nós com menor capacidade de armazenamento ainda possam gerar blocos de tamanhos adequados, aumentando assim a participação na rede.

Terceira camada: gestão de estado — o dilema estrutural mais profundo

A camada de estado é a mais desafiadora das três. Vitalik enfatiza a dificuldade central: mesmo ao validar uma transação, o nó precisa possuir o estado completo da conta. Mesmo que o estado seja abstraído como uma estrutura de árvore, mantendo apenas o hash raiz, o processo de atualização dessa raiz ainda depende do processamento do estado completo. Embora existam algumas propostas teóricas de sharding de estado, esses métodos geralmente requerem uma reformulação em larga escala da arquitetura do sistema e são difíceis de aplicar de forma generalizada. Essa é a razão pela qual a expansão do estado é considerada o maior desafio reconhecido pela indústria.

Prioridades na evolução da arquitetura

Com base na análise acima, Vitalik chegou a uma conclusão orientadora: quando os dados podem substituir efetivamente o estado sem introduzir novos riscos de centralização, essa deve ser a prioridade; da mesma forma, quando o cálculo pode substituir os dados sem criar hipóteses adicionais de centralização, também vale a pena considerar seriamente. Essa estrutura de compreensão está guiando gradualmente a evolução técnica do Ethereum e de outras blockchains, ajudando os desenvolvedores a encontrarem o equilíbrio ideal entre as várias soluções de expansão. Essa compreensão em camadas de Vitalik sobre escalabilidade fornece ao setor um mapa técnico claro.