Ethereum tem se concentrado na escalabilidade, com a fusão (The Merge) representando uma grande mudança. O cofundador Vitalik Buterin voltou a abordar o assunto, ressaltando que o roteiro agora está centrado no rollup.
Isso significa que Ethereum não se concentra apenas em fragmentação (sharding) e que os protocolos da camada 2 desempenham um papel crucial na camada principal. Alcançar a ausência de confiança e a interoperabilidade é outra tarefa essencial para atingir esse objetivo. Tudo isso deve ser feito mantendo a escalabilidade, a segurança da rede e a descentralização.
Ethereum está focando em um roteiro centrado em rollups
Ethereum Vitalik Buterin, cofundador revisitou o roteiro de 2023 para discutir o futuro da rede. Ele afirmou que EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereum camada principal
Graças a atualizações como a EIP-4844, a camada 1 Ethereum agora consegue lidar com mais dados e diferentes rollups (camadas 2) estão funcionando como shards, explicou o cofundador.
Ele também afirma que Ethereum concluirá o desenvolvimento da solução de escalonamento baseada em rollup e contornará os desafios à segurança e descentralização da rede, mantendo-as intactas.
Entretanto, o projeto The Surge, que se refere a uma série de atualizações para melhorar a escalabilidade e a eficiência do Ethereum, tem quatro objetivos principais definidos.
O primeiro objetivo é atingir mais de 100.000 transações por segundo (TPS) nas camadas 1 e 2 combinadas. O segundo é preservar a descentralização e a robustez da rede principal.
O terceiro objetivo é garantir que algumas blockchains de segunda camada (L2) herdem completamente as principais características do Ethereum: serem confiáveis, abertas e resistentes à censura. Por fim, busca-se promover a máxima interoperabilidade entre as L2s, para que Ethereum seja percebido como um ecossistema único, e não fragmentado em blockchains separadas.
Para atingir esses objetivos, Buterin esclarece que superar o trilema da escalabilidade é difícil, mas não impossível. Buterin apresenta duas abordagens para resolver o trilema da descentralização, escalabilidade e segurança.
A primeira abordagem é a amostragem de disponibilidade de dados com SNARKs, que permitirá aos nós verificar se os dados estão disponíveis e se os cálculos estão corretos. Os SNARKs (Argumentos de Conhecimento Não Interativos Sucintos) são confiáveis e eliminam a necessidade de verificação. A próxima abordagem é a arquitetura Plasma, que envolve o descarregamento do processamento de transações e verificações de dados para os usuários de forma inteligente e compatível com incentivos.
A implementação do PeerDAS envolve algumas concessões
Buterin sugere que a solução do trilema exigirá métodos avançados como SNARKs e Plasma, e não apenas correções simples de software. Com isso, o PeerDAS e outras melhorias também visam tornar Ethereum mais escalável, distribuindo dados por toda a rede.
Embora a atualização Dencun tenha melhorado a disponibilidade de dados ao introduzir 375 kB de dados por intervalo de 12 segundos, Buterin afirma que ela ainda limita o número de transações.
No caso da Amostragem de Disponibilidade de Dados entre Pares (Peer Data Availability Sampling), são utilizados "blobs" de pontos de dados. Um nó Ethereum reconstrói o blob inteiro usando apenas um subconjunto dessas amostras. Já na Amostragem 1D (1D Sampling), cada nó escuta uma parte específica dos dados que estão sendo transmitidos. Os nós podem compartilhar as amostras de dados sem precisar baixar todos os dados.
Olá @VitalikButerin, artigo muito informativo. Tenho algumas perguntas.
Se os rollups e o EIP-4844 são o caminho para escalar o Ethereum, como o DAS vai manter a segurança sem comprometer a descentralização? E o que acontece se todos esses servidores de camada 2 se tornarem silos isolados? Como o Ethereum vai...— Zeerabets (@Zeerabets) 17 de outubro de 2024
O cofundador Ethereum explicou que, embora o PeerDAS permita que os nós solicitem amostras de outros fora de sua sub-rede, existe uma abordagem mais conservadora para o uso do SubnetDAS, que utiliza a sub-rede local.
Com isso, o blog destaca que o objetivo é aumentar os dados por slot para 16 MB, o que resultaria em uma taxa de transferência potencial de cerca de 58.000 TPS. Buterin escreve: "E, em última análise, queremos ir além e fazer amostragem 2D, que funciona por amostragem aleatória não apenas dentro dos blobs, mas também entre os blobs."
Buterin destaca que o próximo passo é implementar o PeerDAS e, em seguida, aumentar a contagem de blobs. No entanto, o objetivo a longo prazo é, segundo relatos, ir além do DAS unidimensional e desenvolver o DAS bidimensional (2D Data Availability Sampling - Amostragem de Disponibilidade de Dados) para permitir a amostragem tanto dentro quanto entre blobs.
Buterin também defende a ideia de que Ethereum precisa abandonar a técnicamaticdos compromissos KZG e buscar uma alternativa resistente à computação quântica e sem necessidade de configuração de confiança, como os algoritmos STARK mais avançados.
Entretanto, Ethereum precisa escolher entre DAS 2D e DAS 1D. Em ambos os casos, há uma compensação entre eficiência e simplicidade. O primeiro oferece a maior escalabilidade, mas é mais complexo, enquanto o segundo é mais fácil de gerenciar, mas tem menor capacidade de dados.
No entanto, Buterin destaca que o Plasma poderia reduzir a necessidade de DAS. Nesse caso, a contrapartida seria uma mudança na arquitetura do Ethereum, já que a dependência dos usuários no gerenciamento de dados aumentaria. Buterin também sugere que, se técnicas de compressão de dados forem implementadas, isso poderia reduzir a necessidade de DAS 2D avançado.
Ethereum pode analisar técnicas de compressão de dados
A compressão de dados visa reduzir o tamanho de cada transação na blockchain para melhorar a escalabilidade. Ethereum pode usar diferentes métodos de compressão, como compressão de zero bytes, agregação de assinaturas,
substituição de endereços por ponteiros e serialização personalizada para valores de transação.
Independentemente do método utilizado, a técnica visa reduzir o tamanho de cada transação em bytes para processar muito mais transações no mesmo espaço de dados.
Isso será uma vantagem, mas também haverá desvantagens. Por exemplo, Buterin explica que a compressão de dados exigiria a mudança para assinaturas BLS, o que demandará um desenvolvimento significativo. Substituir endereços por ponteiros também é complexo para o código do cliente. No geral, essas mudanças podem dificultar a verificação ou auditoria de transações e criar problemas para ferramentas que dependem de dados completos da transação.
Dito isso, Buterin explica que todas as soluções de escalabilidade atuais apresentam dificuldades em vários aspectos. Portanto, a solução de escalabilidade Plasma pode se tornar poderosa, pois utiliza um operador para publicar blocos fora da blockchain, enquanto coloca as raízes Merkle desses blocos na blockchain.
É claro que levá-los à produção continua sendo uma tarefa enorme. Alcançar a dependência de sistemas de prova de camada 2 é outro desafio para Ethereum. Buterin afirma que a maioria dos rollups não possui total ausência de confiança devido à presença de um conselho de segurança.
Com o objetivo principal de alcançar o status de Estágio 2, Buterin sugere técnicas de verificação formal, juntamente com a criação de múltiplos sistemas de prova e o emprego de um mecanismo multisig. Como os sistemas de prova L2 avançados ajudarão a reduzir a carga MEV na camada 1, a escalabilidade será alcançada como resultado.
Dentre esses desenvolvimentos, as melhorias na interoperabilidade entre as camadas 2 (L2) continuam sendo importantes. Buterin afirma que uma melhor interação entre as camadas 2 e 1 (L1) aprimorará a usabilidade geral do Ethereum. Diferentemente das outras mudanças sugeridas, a interoperabilidade não se trata de uma simples atualização técnica. No entanto, ela é crucial para o roteiro de escalabilidade de longo prazo do Ethereum.
