O que é Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, às vezes chamado de Eth2 ou Serenity, é uma atualização para a blockchain Ethereum. Seu objetivo é aumentar a velocidade, eficiência e escalabilidade da rede Ethereum sem comprometer sua segurança ou descentralização. Nesse sentido, é uma tentativa de superar o chamado 'trilema da blockchain' (a crença amplamente difundida de que, em relação à descentralização, segurança e escalabilidade, as redes blockchain só podem otimizar dois dos três recursos ao mesmo tempo).

O Ethereum 2.0 integra várias mudanças fundamentais na estrutura e design do Ethereum - tanto técnicas quanto econômicas. Duas das principais mudanças são a transição para 'prova de participação' e a adição de 'sharding.'

Índice

O que é Proof of Stake?

Proof of Stake é um tipo de mecanismo de consenso usado por redes blockchain para alcançar consenso distribuído. Em um mecanismo de consenso Proof of Stake, participantes que apostaram ativos criptográficos (apostar significa "trancá-los" enviando-os para um contrato inteligente específico) são selecionados aleatoriamente para se tornarem validadores que propõem novos blocos - e são recompensados por isso. Assim, os validadores assumem o papel dos mineradores em um sistema Proof of Work. Participantes que violam as regras do protocolo estão sujeitos à perda, parcial ou total, de seus ativos apostados. Essa abordagem de incentivo e penalidade é projetada para incentivar os participantes a contribuírem para a validação e ordenação de transações em blocos de acordo com as regras do protocolo.

Quais são as vantagens do Proof of Stake?

As vantagens mais comumente citadas entre a comunidade Ethereum para a mudança para Proof of Stake são as seguintes:

Melhoria na eficiência energética. Porque o Proof of Stake não exige que os participantes dediquem poder de processamento a um algoritmo de hashing Proof of Work, ele consome dramaticamente menos energia. Estima-se que o Ethereum 2.0 consumirá menos de 1% da energia consumida pelo Ethereum Proof of Work.

Capacidade de escalonamento melhorada ao suportar 'shard chains'. Shard chains aumentam o rendimento das transações permitindo que uma rede crie múltiplos blocos simultaneamente. Enquanto em um sistema Proof of Work a fragmentação reduz o poder de hashing necessário para comprometer cada parte da rede (reduzindo assim a segurança de toda a rede), em um sistema Proof of Stake, isso não é o caso. Em outras palavras, a mudança para Proof of Stake é necessária para habilitar a fragmentação, que, por sua vez, pode ser uma tecnologia de escalonamento eficaz.

Aumento da descentralização. Porque o Proof of Stake elimina a mineração impulsionada por poder de hash, a necessidade de grandes e intensivas fazendas de mineração é eliminada. Em teoria, isso deve diminuir a barreira de entrada para validadores, diminuindo o risco de centralização. Além disso, devido ao grande número de shard chains, a mudança completa para Ethereum 2.0 requer um grande conjunto de validadores (mais de 16.000). A expectativa é que esse grande número de validadores torne a rede menos propensa à manipulação por interesses especiais.

Quais são as desvantagens do Proof of Stake?

Menos comprovado. Enquanto o Proof of Work foi testado por mais de uma década no Bitcoin e desde 2015 no Ethereum, o Proof of Stake tem menos histórico. Embora o Proof of Stake tenha sido usado em várias blockchains públicas sem incidentes, a complexidade relativamente alta de sua implementação no Ethereum significa que podem existir vetores de ataque ou vulnerabilidades ainda desconhecidos.

Os ricos ficam mais ricos. Uma crítica comum ao Proof of Stake no Ethereum é que, como essencialmente não há custo para mineração, e porque quanto mais ETH você aposta, mais recompensas você recebe, aqueles que já têm mais capital continuarão a acumular mais capital. Em contraste, embora seja verdade que a mineração de Bitcoin é uma empreitada altamente intensiva em capital, a margem de lucro é estreita. Isso significa que a maioria do bitcoin ganho pelos mineradores deve ser vendida para cobrir seus custos de mineração - e ao vender, os mineradores estão distribuindo a maioria do Bitcoin recém-criado (e taxas) para participantes mais amplos, distribuindo assim o novo Bitcoin amplamente.

O que é fragmentação?

A fragmentação é uma técnica de escalonamento projetada para melhorar significativamente a eficiência e capacidade de uma rede blockchain. Ela envolve particionar o estado inteiro da rede em várias partes menores e gerenciáveis, conhecidas como "shards". Cada shard opera quase como uma blockchain separada, com seu próprio conjunto de saldos de contas e contratos inteligentes. No entanto, ao contrário de blockchains completamente independentes, os shards se comunicam e coordenam entre si através da cadeia principal ou uma camada que garante a segurança e consistência de dados em toda a rede.

No contexto do Ethereum 2.0, a fragmentação visa resolver a escalabilidade distribuindo a responsabilidade de processamento de dados por múltiplos shards. Cada shard será capaz de processar transações e contratos inteligentes independentemente, aumentando assim a capacidade geral da rede. A implementação inicial da fragmentação no Ethereum 2.0 deve se concentrar principalmente em melhorar a disponibilidade de dados, o que, por sua vez, aprimorará a escalabilidade das soluções de camada 2, permitindo que elas referenciem dados armazenados em shard chains.

Os validadores desempenharão um papel crucial na segurança e operação da rede Ethereum fragmentada. Eles serão atribuídos aleatoriamente a diferentes shards, garantindo que nenhum shard seja excessivamente influenciado ou controlado por um grupo específico de validadores. Essa atribuição aleatória ajuda a aumentar a segurança da rede, tornando-a mais resistente a ataques coordenados ou manipulação.

À medida que o Ethereum continua a evoluir, os detalhes da fragmentação e sua implementação podem ser refinados.

Cronograma do Eth 2.0

A mudança para o Eth 2.0 é uma transição gradual e em várias fases que está ocorrendo ao longo do seguinte cronograma:

Cadeia Beacon. Implantada com sucesso em dezembro de 2020, a Cadeia Beacon introduziu um mecanismo de consenso Proof of Stake (PoS), operando em paralelo com a rede Ethereum existente. Esta fase ainda não processava transações ou contratos inteligentes, mas lançou as bases para um novo modelo de consenso PoS. Uma "cadeia beacon" foi estabelecida para armazenar o registro de validadores e operar em paralelo com a mainnet Ethereum, mas durante a fase da Cadeia Beacon, o Ethereum continuou a depender do mecanismo de consenso Proof of Work.

A Fusão. Concluída em setembro de 2022, esta fase crucial viu a mainnet original do Ethereum, operando em Proof of Work (PoW), fundir-se perfeitamente com o sistema PoS da Cadeia Beacon. Esta transição marcou o fim da mineração intensiva em energia no Ethereum, adotando totalmente o PoS para segurança e consenso da rede. Como resultado, o consumo de energia do Ethereum caiu significativamente, abrindo caminho para operações de blockchain mais eficientes e escaláveis.

Fragmentação. Após a Fusão, o Ethereum planeja implementar a fragmentação para aumentar drasticamente a capacidade da rede e reduzir as taxas de transação. A fragmentação dividirá a rede em múltiplas porções (shards), cada uma capaz de processar transações e contratos inteligentes de forma independente. Isso expandirá a capacidade geral da rede Ethereum, permitindo que ela processe muito mais transações por segundo, tornando-a mais acessível aos usuários em todo o mundo. As fases iniciais da fragmentação se concentrarão na distribuição de dados entre os shards, com fases posteriores visando permitir que os shards executem contratos inteligentes e gerenciem contas de forma independente, aprimorando ainda mais a escalabilidade e eficiência da rede. A introdução da fragmentação está prevista para começar em fases.

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