O que é Ethereum 2.0?

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O que é Ethereum 2.0?

Com lançamento previsto para 2020, o Ethereum 2.0 marca uma atualização há muito esperada para a rede pública Ethereum. Saiba do que se trata e prepare-se para a próxima fase de desenvolvimento. Por Everett Muzzy 12 de maio de 2020Postado em 12 de maio de 2020

Ethereum 2.0 (Eth2) é uma grande atualização para o atual mainnet público Ethereum, projetado para acelerar o uso e adoção do Ethereum, melhorando seu desempenho.

A História do Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 não é uma ideia nova na comunidade Ethereum. Uma mudança no mecanismo de consenso subjacente da Ethereum para lidar com as restrições de uma blockchain de Prova de Trabalho existe desde a gênese da blockchain. Ethereum 2.0 chega na esteira de muitas atualizações planejadas para a mainnet Ethereum após o lançamento do Frontier mainnet em julho de 2015, a saber:

Homestead, março de 2016
Metrópole: Bizâncio, outubro de 2017
Metrópole: Constantinopla, fevereiro de 2019
Istambul, dezembro de 2019

O lançamento do Ethereum 2.0 é especialmente significativo em comparação com as atualizações anteriores devido à implementação de um Prova de aposta mecanismo de consenso, afastando a rede de sua arquitetura de Prova de Trabalho existente.

Para obter mais detalhes sobre a história das atualizações do Ethereum, leia A Short History of Ethereum.

Prova de aposta

Proof of Stake (PoS) é a mudança mais significativa no Ethereum 2.0, porque reforma a estrutura de incentivos criptoeconômicos para validar o blockchain. A arquitetura atual do Ethereum é mantida por um mecanismo de consenso de Prova de Trabalho (PoW). Os componentes do Proof of Work são bem conhecidos pela comunidade blockchain: é a arquitetura usada para os blockchains mais utilizados até hoje, incluindo Bitcoin, Ethereum, Litecoin e muito mais. Na Prova de Trabalho, os mineradores executam nós e gastam energia computacional para resolver problemas matemáticos complexos em uma competição para minerar o próximo bloco.

O tempo e o dinheiro que os mineiros precisam para operar hardware e gastar eletricidade em cadeias PoW são validados por recompensas em bloco, que são distribuídas aos mineiros que extraem com sucesso um bloco. As cadeias PoW são extremamente seguras; o poder computacional combinado necessário para um indivíduo comprometer um blockchain PoW bem estabelecido como Bitcoin ou Ethereum custaria uma quantia extraordinária de dinheiro, e pode nem existir.

Embora extremamente seguros, os blocos de blocos PoW sofrem de problemas de escalabilidade e acessibilidade.

Escalabilidade: Como cada bloco é extraído sequencialmente e há uma quantidade finita de dados que podem ser registrados em cada bloco (uma medida conhecida como tamanho do bloco), o Ethereum pode processar apenas uma quantidade limitada de informações em um determinado período de tempo. Se o número de transações pendentes ultrapassar o que um bloco pode acomodar, as transações restantes terão que esperar pelo bloco seguinte e assim por diante. Este problema de escalabilidade será corrigido pela implementação de sharding [veja abaixo] na rede PoS.

Acessibilidade: Os mineiros PoW foram fundamentais para a criação e manutenção do surto de tecnologias descentralizadas que testemunhamos na última década. Embora as cadeias de blocos PoW sejam funcionais, as barreiras de entrada para ser um minerador são bastante altas. Um indivíduo deve comprar e configurar todo o hardware necessário. Para obter retornos consideráveis de recompensas em bloco, esse indivíduo provavelmente também deve viver em uma região com custos de eletricidade mais baixos.

Outro nível mais profundo, os custos de eletricidade são frequentemente reduzidos para empresas e corporações, o que significa que um minerador em busca de lucratividade máxima também precisaria formar uma empresa e comprar hardware de mineração suficiente para justificar seu esforço. Vários dos maiores conglomerados de mineração impedem a maioria dos usuários regulares de blockchain de participar da manutenção da rede, levando à centralização dos mineiros. No Ethereum 2.0, um dos objetivos é que o PoS nivele o campo de jogo para que mais validadores individuais participem, ganhando um retorno compartilhado ao manter a verdade da rede.

Visite o Ethereum 2.0 FAQ Leia o FAQ

Prova de aposta substitui os dois componentes principais do PoW (mineiros & eletricidade) com validadores e participação no Ethereum 2.0. Em termos gerais, os validadores substituem os mineiros como os indivíduos que mantêm o estado acordado da rede e recebem recompensas por selecionar aleatoriamente o próximo bloco de dados. Ao contrário do PoW, no qual os mineiros gastam energia física (chamada de potência hash) queimando eletricidade para confirmar os bloqueios, os validadores em um sistema PoS cometem 32 ETH como “pele no jogo”.

No Ethereum 2.0, os validadores irão apostar pelo menos 32 ETH depositando os fundos no contrato de depósito oficial que foi desenvolvido pela Fundação Ethereum. Os validadores irão baixar e executar o software cliente Ethereum 2.0. Durante a execução do software cliente, eles serão selecionados aleatoriamente para propor e atestar os blocos no blockchain Ethereum 2.0. Os validadores que propõem e atestam os blocos corretamente receberão uma recompensa de ETH como uma porcentagem de sua aposta.

Contrato de depósito Ethereum Foundation Eth2: https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/tree/dev/deposit_contract

No Ethereum 2.0, se um validador não permanecer online e executar sua parcela de responsabilidades computacionais, sua recompensa por bloqueio diminuirá moderadamente para incentivar os validadores a permanecer online o mais consistentemente possível. Se um validador tentar comprometer a rede de maneira mal-intencionada (ou seja, validar o histórico de dados incorreto), todos ou alguns de seus 32 ETH colocados serão cortados.

Os incentivos criptoeconômicos contra agentes mal-intencionados são mais fortes em uma rede PoS. Enquanto no PoW, o risco econômico de um ataque com falha é igual ao custo da eletricidade para atingir a potência hash necessária, no PoS o custo para lançar um ataque é igual à quantidade de ETH apostada e, portanto, a penalidade também. As chances são maiores de que um indivíduo seja mais cauteloso em arriscar dinheiro diretamente na forma de criptografia estacada para lançar um ataque em comparação com o custo mais abstrato da eletricidade. Considerando que um ataque de PoW com falha resulta na perda de custos de eletricidade, cortar a participação de um validador é o equivalente em PoS a um minerador queimando um farm inteiro de servidores de PoW em um ataque que falhou. Em suma, o incentivo econômico para agir no melhor interesse da rede é mais forte.

Embora se tornar um validador tenha uma barreira de entrada menor do que se tornar um minerador apenas em virtude da eliminação dos custos de hardware, o fato é que muitas pessoas não possuem 32 ETH ou estão dispostas a arriscar apostar quase $ 6.000 (~ $ 190 / ETH na época desta escrita). Além disso, o número de indivíduos interessados tecnicamente alfabetizados o suficiente para administrar e gerenciar um cliente sem arriscar tempo de inatividade e potencial corte de fundos não é amplamente conhecido.

Existem duas soluções para as barreiras à entrada que estão atualmente previstas no Eth2. Para superar o conhecimento técnico de administrar seu próprio cliente, as empresas estão começando a oferecer serviços de staking, por meio dos quais gerenciarão a operação do cliente para um indivíduo que aposta na 32 ETH em troca de uma pequena taxa. Caso um titular de ETH deseje ou seja capaz de apostar menos de 32 ETH, ele pode ingressar em um pool de staking, onde seus fundos são agrupados com outros para atingir os 32 ETH exigidos. Suas recompensas, então, seriam proporcionais à sua contribuição total.

O Proof of Stake será lançado na primeira fase da atualização do Ethereum 2.0, conhecida como Fase 0.

Baixe o Ethereum 2.0 Staking Ecosystem Report Download

Fase 0

O Eth2 está programado para ser implementado em fases, começando com a Fase 0 em 2020. A Fase 0 lançará a cadeia de beacon da rede Ethereum 2.0. A cadeia de beacon implementará a Prova de Participação e gerenciará o registro de validadores, que começarão a atestar a existência de blocos no Ethereum 2.0.

Para que a cadeia de beacon inicie seu bloco de gênese, é necessário que haja piquetagem de pelo menos 524.288 ETH na rede, divididos entre um mínimo de 16.384 validadores (esses números foram decididos para garantir segurança e descentralização suficientes). Recompensas fixas não serão distribuídas até que esse limite seja alcançado, o que é parcialmente porque algum comportamento altruísta é necessário entre os primeiros participantes na fase 0. [Para um relatório sobre o que os titulares de ETH estão pensando ao decidir se apostam ou não sua ETH, veja o ConsenSys Codefi Ethereum 2.0 Staking Report].

Conforme a cadeia de beacon é ativada e a Prova de aposta é implementada, a blockchain Ethereum PoW original continuará a existir. Na verdade, a cadeia de beacon não será particularmente útil para a maioria dos usuários do Ethereum na Fase 0; ele não será capaz de processar transações, executar contratos inteligentes ou hospedar dapps. Isso ocorre intencionalmente, garantindo que a Prova de Participação passe por testes consideráveis como uma rede ativa e em funcionamento antes que os dapps e os usuários comecem a fazer transações aos milhões diariamente. Para garantir que o lançamento do Ethereum 2.0 não interrompa o ecossistema existente do Ethereum, portanto, o blockchain Ethereum 1.0 original continuará a funcionar em paralelo e receberá atualizações durante a Fase 0. Na Fase 1.5, os dois blockchains se fundirão para garantir a continuidade e um único Rede Ethereum.

Fase 1

Ainda não há uma data de lançamento firme para a Fase 1, mas está previsto para o ano seguinte ao lançamento da cadeia de beacon na Fase 0. A principal melhoria da Fase 1 é a implementação de cadeias de fragmentos, a solução de escalabilidade mencionada anteriormente neste artigo . Para Ethereum 2.0, a fragmentação resultará na blockchain Ethereum sendo particionada em 64 cadeias separadas (chamadas de cadeias de shard) que funcionam paralelamente umas às outras e interoperam perfeitamente. O sharding trata da escalabilidade, permitindo que Ethereum processe várias transações simultaneamente: teoricamente, 64 blocos por vez.

No momento, Ethereum (e outras cadeias PoW) são capazes de processar apenas um bloco consecutivo por vez, o que significa que se houver um backup de transações, essas transações devem esperar até que um bloco seja processado antes de serem confirmadas no seguinte . Com dezenas de cadeias simultâneas interoperando lado a lado, a carga de dados pode ser espalhada por blocos que são processados simultaneamente.

Fase 1.5

Um momento importante na Fase 1 é a fusão da cadeia de blocos PoW Ethereum original com a nova cadeia de PoS. Este momento está sendo referido como Fase 1.5 na comunidade Ethereum. Especificamente, o blockchain PoW Ethereum será trazido para o Ethereum 2.0 e existirá como uma das 64 cadeias de fragmentos ao lado da cadeia de beacon, o que significa que não haverá quebra de continuidade ou histórico de dados.

Isso também significa que os detentores de ETH não terão que se submeter a nenhum tipo de transferência de token ou troca entre Ethereum 1.0 e 2.0; em vez disso, eles serão capazes de usar seu ETH no Ethereum 2.0 perfeitamente, sem nenhum trabalho extra previsto em sua extremidade ou risco de seu ETH se tornar obsoleto. Embora a história da cadeia PoW original ainda exista, ela não precisará mais do mecanismo de consenso PoW para ser mantido; ele funcionará como qualquer outro fragmento de PoS no Ethereum 2.0.

Fase 2

A Fase 2 está atualmente menos definida do que a Fase 0 ou a Fase 1. Sabemos, no entanto, que com a Prova de Participação e a fragmentação implementadas com sucesso, a Fase 2 permitirá – entre outras coisas – contas, transações, transferências e retiradas do ether , e execução inteligente do contrato.

Além da Fase 2

O blockchain Ethereum não será concluído com sua evolução após a Fase 2. Nos anos seguintes à Fase 2, haverá mais oportunidades para aumentar o alcance e a funcionalidade da rede Ethereum. Para ter uma ideia de como será o futuro a longo prazo da Ethereum, analise Postagem de Vitalik Buterin sobre o roteiro de Ethereum.

Ethereum 1.x

Embora mencionado acima, vale a pena enfatizar novamente que não se espera que o Ethereum 2.0 esteja totalmente funcional até a Fase 2. Durante esse tempo, o ecossistema do blockchain continuará a crescer, e o Ethereum ainda precisará responder às necessidades dos desenvolvedores, dapp edifícios, empresas, governos e muito mais. A cadeia Ethereum PoW, portanto, continuará a existir até pelo menos a Fase 1 em uma forma coloquialmente referida como Ethereum 1.x. Os desenvolvedores ainda estarão comprometidos em melhorar o Ethereum 1.x, mesmo enquanto o futuro do Ethereum 2.0 está sendo construído.

Conclusão

Ethereum 2.0 foi muito esperado e muito discutido no ecossistema de blockchain. A prova de participação e a fragmentação trarão melhorias consideráveis para escalabilidade, segurança e acessibilidade. Para os titulares da ETH, o Ethereum 2.0 oferece uma nova oportunidade de participar e receber recompensas pela manutenção da rede. Para aqueles que desejam executar seu (s) próprio (s) validador (es) com 32 ETH, usar um provedor terceirizado para apostar seus 32 ETH ou reunir seus fundos com outros, o ecossistema Ethereum hospedará uma série de produtos e soluções, incluindo o ConsenSys PegaSys e equipes Codefi.

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