- Vitalik Buterin está promovendo um grande "Purge" para o Ethereum, visando reduzir a sobrecarga de dados e simplificar o protocolo.
- Os dados históricos do Ethereum em breve serão armazenados em fragmentos distribuídos entre os nós, significando que cada nó não precisará manter todas as transações já realizadas.
- Buterin deseja estabelecer uma data de expiração para os dados de estado, para que contas e contratos inativos não onerem a rede indefinidamente.
O criador da Ethereum, Vitalik Buterin, anunciou o próximo passo da rede, que consiste em eliminar o peso extra. Ele chama-lhe “A Purga”.
No quinto post do seu blogue desta série, Vitalik apresentou um plano implacável para eliminar o inchaço da blockchain, eliminar funcionalidades redundantes e simplificar o protocolo. A rede da Ethereum está obstruída com transações desatualizadas e funcionalidades legadas complicadas.
A solução? Vitalik quer que os dados históricos e de estado sejam eliminados, as funcionalidades do protocolo simplificadas e os nós tornados mais fáceis de executar. Esta decisão agressiva é uma resposta ao rápido crescimento de dados da Ethereum.
No momento, um nó completo da Ethereum requer mais de 1,1 terabytes de armazenamento apenas para o cliente de execução, com mais para os dados de consenso.
À medida que as transações e contas se acumulam, as necessidades de armazenamento têm de crescer, criando gargalos. Sem alterações, a Ethereum corre o risco de se tornar lenta, com novos clientes enfrentando tempos de sincronização dolorosamente longos apenas para se atualizarem com a cadeia.
Expiração do histórico: Reduzir a carga de memória da Ethereum
Em vez de cada nó manter todas as transações já registadas, Vitalik sugere que os nós retenham apenas os dados recentes. Os blocos históricos, transações mais antigas e recibos são distribuídos entre os nós em pequenas porções.
Para Vitalik, os dados históricos devem operar como uma rede torrent — os nós armazenam pedaços de dados, garantindo a disponibilidade dos dados sem que um nó detenha tudo. “Estamos a falar de centenas de gigabytes de blocos antigos a acumular-se a cada ano”, disse ele.
O modelo atual, com os nós a manter todos os dados, já foi ajustado. Os blocos de consenso, vitais para a prova de participação, são armazenados durante seis meses, enquanto os blobs — blocos maiores de dados de transação — desaparecem após 18 dias.
A nova proposta de Vitalik, EIP-4444, defende um limite de armazenamento de um ano para blocos históricos e recibos. O seu objetivo final? Uma rede distribuída onde cada nó armazena apenas uma fração do histórico, usando provas de Merkle e codificação de correção de erros para garantir a precisão.
Este armazenamento de histórico distribuído não reduzirá a fiabilidade dos dados da Ethereum. Vitalik afirma que, ao aumentar o número de nós, as cópias de dados multiplicar-se-ão pela rede, tornando cada fragmento do histórico bem respaldado.
A codificação de correção de erros adicionará resiliência, semelhante à tecnologia que ajuda os blobs a permanecerem disponíveis para amostragem de dados. Vitalik também aponta para a Portal Network e métodos peer-to-peer como possíveis soluções, permitindo que a Ethereum gerencie a sua distribuição de dados sem depender de armazenamento centralizado.
Expiração do estado: Limitar a permanência dos dados
Além do histórico, a purga de Vitalik inclui uma besta mais complicada: “expiração do estado”. Ao contrário do histórico, os dados de estado (como saldos de conta, nonces e armazenamento de contratos inteligentes) são mais difíceis de expirar. Uma vez criado, um objeto de estado (como uma conta com ETH ou um slot de armazenamento de um contrato) permanece acessível a qualquer transação.
E com cada objeto, os dados da Ethereum crescem. Para conter isto, Vitalik propõe a expiração automática, reduzindo os dados que não foram tocados recentemente. O truque é equilibrar a expiração do estado com a permanência da Ethereum.
Ele acredita que os utilizadores devem poder “desaparecer por cinco anos, regressar e ainda aceder aos seus fundos”. Este sistema precisa de eficiência — sem cálculos extras ou modelos complexos para os programadores.
A Ethereum tentou várias ideias como “renda da blockchain”, que cobrava dos utilizadores para manter os seus dados vivos, e “regenesis”, que tentava reiniciar a blockchain para reduzir os dados. Nenhuma decolou.
Duas novas propostas visam o inchaço do estado. Primeiro, há a “expiração parcial do estado”. A rede dividiria os dados em pedaços, armazenando apenas os pedaços recentes enquanto preserva “stubbs” (pequenos pedaços de dados inativos) para provar a existência.
Se um pedaço for eliminado, os utilizadores podem revivê-lo com prova de dados passados. A proposta de design de Vitalik, EIP-7736, usa árvores Verkle e um modelo “caule e folha” para agrupar dados. Qualquer dado não tocado durante seis meses é removido, deixando para trás apenas um stub para ser restaurado quando necessário.
A segunda ideia é a expiração baseada no período do endereço, que divide os objetos de estado por tempo. Cada conta tem um “período de endereço”, e apenas os dados dos dois períodos mais recentes são armazenados.
Se alguém quiser dados antigos, submeterá uma prova de Merkle para os reinstalar. Esta configuração baseada em períodos exigirá alterações nos formatos de endereço, expandindo o formato atual de 20 bytes para incluir números de versão e períodos.
Vitalik também sugere a contração do espaço de endereços para manter a compatibilidade. O desafio será então garantir que os utilizadores compreendam e confiem neste sistema de períodos sem sacrificar a promessa central da Ethereum de disponibilidade.
Limpeza de funcionalidades: Reduzir a complexidade do código da Ethereum
A fase final da purga atinge a complexidade do protocolo. Vitalik diz: “Cada nova funcionalidade torna a Ethereum mais difícil de usar, mas remover qualquer coisa é um pesadelo.” O exemplo mais infame é o SELFDESTRUCT, um opcode que permite aos utilizadores eliminar o armazenamento de contratos.
Originalmente, permitia a limpeza voluntária do estado, mas é maioritariamente não utilizado e arrisca ataques de negação de serviço. A atualização Dencun da Ethereum enfraqueceu o opcode, e Vitalik planeia removê-lo totalmente em breve.
Outras funcionalidades inchadas incluem tipos de transação antigos, formatos de dados redundantes e uma configuração de protocolo com endianness mista. Estas peculiaridades tornam o desenvolvimento confuso e a Ethereum mais difícil de atualizar.
A lista de limpeza de Vitalik também inclui a transição de formatos de dados de RLP para SSZ, simplificar as regras de gás para gerir melhor os recursos dos blocos, e remover precompiles não utilizados como RIPEMD160, MODEXP e BLAKE. Ele também apoia a mudança da Ethereum para um modelo de cliente sem estado, o que eliminaria as cargas de armazenamento para a maioria dos nós.
Algumas destas alterações exigirão abstração de contas, permitindo que os utilizadores lidem com tipos de transação legados através de “código EVM de conta padrão”. Isto, diz Vitalik, simplificará a Máquina Virtual Ethereum (EVM) ao mesmo tempo que reduz o tamanho do código. A longo prazo, a própria EVM poderia receber uma atualização.
Ele explica que os programadores da Ethereum estão a considerar um novo modelo de execução como RISC-V ou Cairo, ou possivelmente usando um Formato de Objeto EVM (EOF) para padronizar as regras de código.
O EOF altera as regras de gás e proíbe certas instruções para permitir atualizações modulares, impulsionando a escalabilidade da Ethereum. Este formato permitirá, segundo relatos, que os programadores façam melhorias incrementais, ajudando finalmente a Ethereum a manter-se leve.
Mas Vitalik deu outra opção. Ele afirma, “Uma estratégia de simplificação mais radical da Ethereum seria manter o protocolo como está, mas mover grandes partes dele de funcionalidades do protocolo para código de contrato.”
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Jai Hamid
Jai Hamid cobre criptomoedas, mercados de ações, tecnologia, economia global e eventos geopolíticos que afetam os mercados há 6 anos. Ela trabalhou com publicações focadas em blockchain, incluindo AMB Crypto, Coin Edition e CryptoTale, em análises de mercado, grandes empresas, regulamentação e tendências macroeconômicas. Formada na London School of Journalism, ela compartilhou insights sobre o mercado de criptomoedas três vezes em uma das principais redes de TV da África.
