O que é “Ethereum 2.0” e resolverá os problemas da criptomoeda?

A próxima grande revisão da rede de criptografia Ethereum , muitas vezes chamada de “ETH 2.0”, promete abordar algumas de suas maiores críticas, desde altos preços de GPU até poluição ambiental . Vamos dar uma olhada nas mudanças propostas e o que elas podem significar para o futuro da criptomoeda.

O que é o Ethereum 2.0 e quando chegará?

Ethereum 2.0 é um termo comumente usado que geralmente representa a mudança altamente antecipada do Ethereum de prova de trabalho para prova de participação, que promete fazer a mineração Ethereum desaparecer. A partir de 24 de janeiro de 2022, a Ethereum Foundation não se refere mais a essa atualização como “Eth2” ou “Ethereum 2.0”. Em vez disso, a fundação está chamando isso de “fusão” e “encaixe”.

Como explicaremos abaixo, a dependência da rede Ethereum no poder de computação para fornecer consenso (“prova de trabalho”) levou a altos preços de GPU e críticas de ambientalistas. Esses problemas assumiram uma nova urgência recentemente com a adoção generalizada de NFTs , muitos dos quais usam contratos inteligentes Ethereum para validar tokens vinculados a obras de arte. Espera-se que a transição para a prova de participação, que não exigirá mais mineração de GPU, resolva alguns desses problemas.

A transição para o Ethereum 2.0 foi prometida há anos, e a fundação agora afirma que finalmente acontecerá no segundo trimestre de 2022.

Uma breve atualização sobre o Ethereum 1.0

Se você não estiver muito familiarizado com o Ethereum , você pode conceituá-lo imaginando um computador virtual gigante e distribuído rodando na internet. Se você já usou um emulador para rodar jogos antigos do MS-DOS ou virtualização para rodar o Windows em um Mac , você encontrou um princípio similar. Em ambos os casos, um computador virtual programável estava sendo executado como software (em vez de hardware) em cima de outra plataforma.

Ao contrário de uma máquina virtual rodando em um único PC, o Ethereum é uma máquina virtual distribuída composta por milhares de computadores (chamados de nós) ligados por uma blockchain . Esses nós podem executar “contratos inteligentes”, que são programas executados no computador virtual Ethereum. E como o Ethereum é dinâmico e distribuído, o tamanho da máquina virtual pode diminuir ou aumentar a qualquer momento à medida que os nós entram ou saem da rede.

O pagamento em Ether (uma criptomoeda que funciona como um dos aplicativos na rede Ethereum) dá às pessoas o incentivo para executar esses nós e fornecer o poder computacional (conhecido como “mineração”) para executar os contratos inteligentes e verificar a ordem cronológica das transações na blockchain Ethereum. Esse processo de verificação é chamado de “ consenso ”.

Problemas com o Ethereum hoje

Para entender a necessidade de atualização do Ethereum, você precisa entender as desvantagens atuais do Ethereum. Os arquitetos e especialistas do Ethereum apontaram um punhado de problemas principais com o funcionamento do Ethereum, e geralmente consideram esses problemas como um obstáculo ao crescimento mais amplo dos aplicativos Ethereum. Aqui estão algumas questões-chave:

• Altas taxas de gás: “Gás” é o que faz a rede Ethereum funcionar. É uma taxa paga aos mineradores que fornecem o poder computacional para executar a rede. O preço do gás é um preço de mercado variável com base na demanda por recursos na rede Ethereum. Quanto maior a demanda, maiores as taxas de gás. Quanto mais gás alguém estiver disposto a pagar, mais rápido a transação será executada. Isso significa que quando os aplicativos Ethereum aumentam em popularidade, o preço do gás pode ficar proibitivamente caro, às vezes custando mais para executar uma transação do que o valor do token que está sendo negociado. Por exemplo, em determinados momentos, pode custar mais em taxas de gás para comprar um NFT de baixo custo do que o preço do próprio NFT.
• Uso de energia: Atualmente, o estabelecimento de consenso na blockchain Ethereum é baseado em quebra-cabeças criptográficos que devem ser resolvidos por nós na rede Ethereum, o que é chamado de “prova de trabalho”. Quanto mais popular o Ethereum se torna, mais trabalho computacional é necessário para verificar seu blockchain, o que faz com que os nós da rede usem mais eletricidade. Isso, por sua vez, inspirou  críticas frequentes de que administrar a rede Ethereum gera poluição que danifica nosso ambiente natural.
• Uso do espaço em disco: à medida que o tamanho da rede Ethereum cresce, a execução de um nó se torna mais difícil porque o histórico do blockchain Ethereum ocupa mais espaço em disco . Isso limita quem pode executar um nó completo (aumentando o preço de execução de um), o que limita o número de nós na rede.
• Congestionamento da Rede: Em tempos de alta demanda computacional, a ineficiência no funcionamento do Ethereum leva ao congestionamento da rede na comunicação entre os nós, retardando a execução de contratos inteligentes. Esse congestionamento limita a complexidade dos aplicativos que podem ser executados razoavelmente na rede Ethereum.
• Preços de GPU: O algoritmo de consenso da Ethereum (chamado “ Ethash ”) foi especialmente projetado para ser lucrativo para minerar em placas gráficas de consumo. Quanto maior a demanda por computação na rede Ethereum, mais os mineradores podem ser pagos (em taxas de gás), o que os faz querer comprar mais GPUs para ganhar mais dinheiro. Por sua vez, isso pode gerar escassez de GPUs que fazem o preço das placas gráficas disparar . Os altos preços das GPUs têm um impacto dramático em outras aplicações de GPUs, como jogos e redes neurais.

As soluções propostas

A Fundação Ethereum e o criador do Ethereum, Vitalik Buterin, conhecem algumas das desvantagens listadas acima desde o início do Ethereum em 2013 (e lançamento em 2015). No entanto, à medida que a rede cresceu em popularidade, tem sido difícil implementar atualizações e melhorias. As alterações na rede  exigem que pelo menos 51% dos nós Ethereum concordem com elas (se todos os nós não concordarem, a rede se bifurca ou se divide em várias redes). Aqui está uma olhada no que “a fusão” e outras atualizações mudarão para resolver alguns deles.

Mudando para a prova de participação

Após “a fusão”, o Ethereum não criará mais consenso por meio de prova de trabalho, que exigia poder computacional e eletricidade dos mineradores . Em vez disso, ele utilizará um algoritmo de prova de participação que exige que os nós validadores arrisquem (ou “apostem”) uma certa quantidade de criptomoeda Ether para validar blocos na blockchain Ethereum.

Os validadores serão escolhidos aleatoriamente para criar novos blocos na cadeia (verificando transações e executando contratos inteligentes). in. O risco fornece o incentivo para fazer a coisa certa, e os validadores ainda serão pagos por seu trabalho em Ether.

Sob a prova de participação, os validadores ainda precisarão fazer alguns cálculos para criar blocos no blockchain Ethereum, mas não tanto quanto quando forçados a resolver quebra-cabeças criptográficos. É por isso que se espera que a prova de participação reduza drasticamente o uso de energia da rede Ethereum e diminua as barreiras à entrada (você não precisará de uma GPU cara e robusta para ganhar criptografia como validador). rede, pois será mais fácil se tornar parte de um pool de nós. Mais nós significa mais poder computacional e menos centralização , o que aumenta a segurança da rede.

Espera-se que a mudança do Ethereum para a prova de participação facilite a demanda das GPUs, embora elas ainda possam ser usadas para minerar criptomoedas, pois os mineradores que antes mineravam o Ether adaptam seu hardware e métodos de mineração existentes a outras criptomoedas. Se a demanda da GPU diminuir, os preços das placas gráficas podem cair um pouco, mas há outros fatores em jogo na atual escassez de placas gráficas.

Mudar o Ethereum para a prova de participação foi um processo multifásico que já começou com a instituição da Beacon Chain – uma espécie de camada de consenso paralela baseada no staking de Ether – que eventualmente se fundirá com a rede principal do Ethereum. Daí o nome “a fusão”.

Adoção do Sharding

Após “a fusão”, os desenvolvedores do Ethereum planejam introduzir outra grande atualização chamada “Sharding”, que divide o blockchain principal do Ethereum em cadeias menores chamadas “shards”.

Atualmente, todo o histórico do blockchain Ethereum ocupa 4 terabytes de espaço . Os nós completos não precisam hospedar todo esse valor, mas sob o novo plano, a cadeia ativa será dividida em 64 partes , então cada nó terá que hospedar apenas 1/64 do tamanho convencional da blockchain Ethereum.

Espera-se que o sharding reduza as barreiras de entrada para executar um nó, diminuindo os requisitos de hardware. Isso, por sua vez, pode levar a mais nós, o que permite que a rede cresça em capacidade. A fragmentação também aumentará o número de transações que a rede Ethereum pode processar, espalhando a carga por mais nós, o que pode ajudar a reduzir os preços do gás.

Espera-se que o sharding chegue à rede Ethereum em algum momento de 2023 , sem data firme planejada ainda.

O Ethereum 2.0 reduzirá as taxas de gás?

Como o “Ethereum 2.0” agora significa coisas diferentes e foi dividido em diferentes objetivos ao longo do tempo, se reduzirá as taxas de gás é uma pergunta difícil de responder com confiança.

Há muito ceticismo na comunidade Ethereum de que a mudança para a prova de participação (“a fusão”) reduzirá as taxas de gás, e a fundação Ethereum não promete que isso aconteça. Os preços do gás são baseados na demanda e há uma quantidade finita de espaço em cada bloco Ethereum para computação. Em vez disso, o sharding pode reduzir as taxas aumentando a capacidade computacional da rede Ethereum, mas isso não deve chegar à cadeia principal da Ethereum até pelo menos 2023.

Em vez disso, alguns especialistas esperam que uma redução das taxas de gás Ethereum possa ter que se resumir aos chamados aplicativos de “Camada 2” construídos sobre a rede Ethereum, que farão parte de seu próprio trabalho computacional independente, mas dependem do Ethereum por um tempo. nível fundamental de consenso e verificação.

Basta dizer que toda a questão das atualizações do Ethereum e seus efeitos é complicada, e é baseada em um conjunto de condições dinâmicas – incluindo o tamanho da rede, o valor do Ether, a demanda por NFTs e o humor dos operadores do nó – que pode mudar descontroladamente de dia para dia. Só o tempo dirá como tudo isso vai acontecer e quais efeitos as mudanças do Ethereum terão no mundo mais amplo das criptomoedas.

Mas se tivéssemos que adivinhar, a mudança do Ethereum para a prova de participação é amplamente esperada como um movimento inovador. Se for imitado por futuras criptomoedas, a mudança pode até remover as barreiras que impedem algumas organizações ou governos de adotar totalmente as criptomoedas. Isso, por sua vez, poderia ampliar drasticamente sua adoção e tornar o futuro um lugar muito amigável às criptomoedas.