O que é Ethereum 2.0?

O que é conhecido como blockchain Ethereum hoje está passando por várias mudanças para atualizar o protocolo para Ethereum 2.0. O Ethereum 2.0 representa uma revisão completa do protocolo original. A atualização deve trazer mais escalabilidade para atender às crescentes demandas de rede do Ethereum. Além disso, a mudança visa melhorar o protocolo em termos de segurança e descentralização.

Um aspecto importante da atualização será a transição do protocolo Ethereum de Proof-of-Work (PoW) para Proof-of-Stake (PoS). De acordo com o roteiro do Ethereum, a corrente PoW atual, Eth1, acabaria por ser encerrada através da bomba de dificuldade. O resultado é que os usuários são migrados automaticamente para a nova cadeia PoS, geralmente conhecida como Ethereum 2.0. Proof-of-Stake é o mecanismo de consenso em que o éter é apostado para encontrar o consenso. Isso contrasta com a prova de trabalho, onde a energia é gasta para minerar e atingir a finalidade do bloco.

Outro objetivo importante da atualização do Ethereum 2.0 é combater o “debate de energia criptográfica” adotando um mecanismo PoS menos intensivo em energia. Ao mudar para Proof-of-Stake, a mineração será eliminada e o consumo de energia do Ethereum diminuirá em 99,95%.

Curiosamente, além do desenvolvimento do protocolo, um desenvolvimento significativo no Ethereum foi a mudança da terminologia Eth1 e Eth2. Os desenvolvedores principais abandonaram a terminologia e adotaram a 'camada de execução' (anteriormente Eth1) e a 'camada de consenso' (anteriormente Eth2), respectivamente. Isso se deve a vários fatores, incluindo percepção dos usuários, inclusão e clareza de escala.

O cronograma inicial para o lançamento do Ethereum 2.0 foi definido para o segundo trimestre de 2022. No entanto, isso foi adiado para o final de 2022 ou início de 2023. Tal movimento foi parcialmente influenciado pela 'proposta de fusão antecipada', que busca se livrar da cadeia PoW e fazer a transição de tudo para a cadeia Beacon. Esta etapa foi implementada com sucesso na rede de teste Kiln em 15 de março de 2022.

A atualização do Ethereum está sendo liderada por uma equipe principal de clientes do Ethereum, incluindo Lighthouse, Nimbus, Prysm, Teku e Lodestar. Os clientes Ethereum fornecem o software necessário para permitir que os nós Ethereum leiam transações no blockchain Ethereum.

Como é a atualização?

De uma perspectiva de alto nível, a atualização do Ethereum está sendo implementada em três fases principais. A primeira fase foi o lançamento da Beacon Chain. Foi ativado em 1º de dezembro de 2020 e introduziu o consenso de Prova de Participação no Ethereum.

Isso permitiu que os usuários do Ethereum protegessem a rede apostando ETH e ganhassem mais ETH no processo. A Beacon Chain também é responsável por gerenciar o mecanismo PoS. Além disso, se os desenvolvedores do Ethereum realmente seguirem a abordagem de sharding, a Beacon Chain processará ligações cruzadas, que são essenciais para determinar e proteger o estado das cadeias de shards. Por fim, o Beacon Chain fornecerá a finalidade do bloco via PoS.

A próxima fase será a “Merge”, onde a atual rede principal da Ethereum se fundirá com a Beacon Chain para marcar o fim do PoW Ethereum e concluir a transição para PoS. Ao mesclar a camada de execução e a camada de consenso, o Beacon Chain receberá capacidade de contrato inteligente, bem como o histórico completo e todo o estado atual do Ethereum. Isso é essencial para garantir uma transição suave para os usuários do Ethereum.

Assim que a fusão for finalizada, os stakers – também conhecidos como validadores – serão designados para validar a rede Ethereum. A partir de agora, a mineração não será mais suportada e os mineradores poderão apostar seus ganhos no novo protocolo. Certos recursos, como retirar o ETH apostado, não serão suportados após a atualização, mas serão introduzidos em atualizações de rede subsequentes. Espera-se que a fusão ocorra no terceiro e quarto trimestre de 2022.

A última fase é a configuração de cadeias de fragmentos. Sharding é a divisão proposta da arquitetura do Ethereum em partes menores para dimensionar a rede. Estas são cadeias que correm paralelas umas às outras e estão conectadas à cadeia principal, que é a Cadeia Beacon no Ethereum. Como tal, o sharding também é descrito como uma abordagem de dimensionamento horizontal. É uma atualização de várias fases para atender à capacidade e escalabilidade do Ethereum. As cadeias de fragmentos permitirão que os validadores armazenem e executem dados para o fragmento que estão validando, e não para toda a rede. Isso acelera a rede e tem menos requisitos de hardware.

O sharding permitirá que os usuários executem clientes por conta própria, sem a necessidade de serviços intermediários devido a requisitos de hardware mais baixos. Além disso, as cadeias de fragmentos oferecerão grandes melhorias na velocidade geral de transação do Ethereum quando comparadas às soluções de Camada 2, como rollups. Existem planos para que os shards tenham funcionalidades extras, como armazenar e executar código, além de lidar com transações. Cada estilhaço terá capacidade de contrato inteligente e permitirá interoperabilidade entre estilhaços.

Quais benefícios a atualização trará?

De uma visão geral, a atualização do Ethereum pode ser vista através das lentes de tentar resolver o trilema de escalabilidade de segurança, escalabilidade e descentralização. Isso é especialmente difícil, uma vez que as três propriedades trabalham em propósitos cruzados entre si. Um blockchain público pode fornecer apenas dois dos três recursos ao mesmo tempo:segurança, descentralização e escalabilidade.

Por exemplo, se você centralizar o Ethereum para alcançar escala, comprometerá a segurança, a privacidade dos dados e a resistência à censura. Com as atualizações, porém, o Ethereum se esforça para escalar da maneira mais descentralizada possível, finalmente alcançando todos os três recursos simultaneamente, conforme descrito em sua visão.

Escalabilidade

Para alcançar a escalabilidade, o protocolo precisa processar milhares de transações por segundo sem sobrecarregar o Ethereum, caso contrário, os nós da rede não podem mais executá-lo sem confiança. Assim, para escalar com eficiência, a rede precisa processar mais transações e, ao mesmo tempo, aumentar o número de nós para descentralização e segurança.

A implantação de shard chains distribuirá a carga da rede para 64 chains, melhorando as velocidades e reduzindo o congestionamento da rede.

Segurança

A transição do Ethereum para Proof-of-Stake reduz bastante o incentivo para ataques como um ataque de 51%. Isso ocorre porque em um sistema PoS, os validadores apostam grandes quantidades de ETH na rede, e um ataque à rede pode resultar na destruição do protocolo de suas propriedades.

Sustentabilidade

A controvérsia em andamento sobre as criptomoedas PoW serem intensivas em energia é um tema quente. Portanto, o movimento do Ethereum para ser protegido pelo ETH por meio de staking. Isso é muito menos intensivo em energia do que o poder de computação necessário para criptomoedas PoW como Bitcoin. Consequentemente, o Ethereum se posicionará como um blockchain sustentável.

O que acontece com a mineração Ethereum após a atualização?

A fusão sinalizará o fim do Proof-of-Work Ethereum e iniciará a era de um Ethereum mais sustentável e ecologicamente correto.

Neste ponto, a Ethereum estará um passo mais perto de alcançar sua visão de escalabilidade, segurança e sustentabilidade. Os mineradores não poderão mais minerar ETH e terão que migrar para outra rede de criptografia. Os mineradores de GPU provavelmente procurarão minerar Ether no Ethereum Classic (ETC) ou Ravencoin (RVN). No entanto, devido aos requisitos exclusivos de hardware dessas redes, os mineradores ASIC podem não ter para onde ir. Uma vez que o Ethereum tenha implementado a fusão, o staking se tornará o padrão para o Ethereum. Isso oferecerá uma abordagem lucrativa e sustentável para proteger a rede.